WO2006022123A1 - 有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

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WO2006022123A1
WO2006022123A1 PCT/JP2005/014127 JP2005014127W WO2006022123A1 WO 2006022123 A1 WO2006022123 A1 WO 2006022123A1 JP 2005014127 W JP2005014127 W JP 2005014127W WO 2006022123 A1 WO2006022123 A1 WO 2006022123A1
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organic
color conversion
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substrate
display device
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Mitsuru Eida
Masahiko Fukuda
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Idemitsu Kosan Co., Ltd.
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    • H10K59/8792—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers

Definitions

  • the present invention relates to an organic electoluminescence (EL) display device, and more particularly to an organic EL display device including a color conversion layer.
  • EL organic electroluminescence
  • EL display devices such as a liquid crystal display device (LCD)
  • LCD liquid crystal display device
  • EL display devices have high visibility due to self-emission, and also have excellent impact properties because they are completely solid.
  • a voltage is applied between two electrodes provided with a light emitting layer containing an organic compound, an inorganic compound, or the like interposed between them to cause a current to flow, thereby causing the light emitting layer to emit light.
  • One of the full color methods for EL display devices is a method in which EL light incident from the light emitting layer is absorbed by the fluorescent material layer to emit fluorescence (color conversion method: CCM method). Thereby, for example, blue EL light can be converted into green or red fluorescence.
  • This EL display device has a color conversion in which a plurality of light shielding layers and a plurality of different color conversion layers including one or more fluorescent material layers are alternately and repeatedly separated in a plane on a translucent support substrate.
  • a member (color conversion substrate) and a plurality of light emitting members (EL substrates) arranged in a plane in a position corresponding to the color conversion layer receive light from each light emitting member by the color conversion layer and emit different light. It is arranged so that it does.
  • the fluorescent material layer (color conversion layer) needs to absorb EL light sufficiently and emit fluorescence with high efficiency.
  • the thickness of the fluorescent material layer is required to be about 10 times or more the color filter thickness (1-2 / ⁇ ⁇ ) used for liquid crystals. The reason is that it is necessary to increase the concentration of the fluorescent material in order to absorb the EL light sufficiently. This is because it is necessary to increase the absorption efficiency without reducing the fluorescence efficiency.
  • Patent Document 2 the partition walls are arranged around the display area of the display device.
  • the central portion of the display is deflected, which causes a problem in the impact resistance of the organic EL display device and the light emission uniformity on the display surface.
  • Patent Documents 3 and 4 a light-shielding layer (a light-blocking layer (spacer) or a light-shielding layer between the organic EL substrate with a support layer (spacer) or a stress relaxation layer facing each other) There is a black matrix), and a column is placed on this shading layer.
  • This configuration has the same problems as (1) and requires a thick light-shielding layer and struts or stress relaxation layers separately, which complicates the configuration and increases costs.
  • Patent Document 5 a columnar body is formed on a color conversion substrate. However, an overcoat layer for filling gaps between the color conversion layers is necessary, and the columnar body is an organic EL light emitting region. If applied, pressure is applied to the organic light-emitting medium, which may cause display defects due to destruction of the organic light-emitting medium due to generation of stress due to temperature change or the like.
  • Patent Document 6 a color conversion substrate in which a color conversion layer is separated by a transparent partition is formed, and the organic EL is directly laminated on the color conversion substrate.
  • the partition wall does not function as a spacer for both.
  • organic EL is directly affected by the surface smoothness of the color conversion substrate and volatile components such as moisture, and display defects such as disconnection, short circuit, and dark spot are likely to occur.
  • Patent Document 1 W098 / 34437
  • Patent Document 2 JP 2004-103534 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-243154
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-282259
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-257658
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-229260
  • An object of the present invention is to obtain a large-screen, high-definition organic EL display device having an impact resistance with a simple configuration and few display defects.
  • the organic EL element and the color conversion layer are arranged to face each other,
  • the wall is a partition that separates the color conversion layer, and is a spacer of the organic EL substrate and the color conversion substrate,
  • An organic EL display device having a sealing medium together with the color conversion layer between the walls.
  • “transparency” of a transparent wall means that the light transmittance in the visible region having a wavelength of 400 nm to 700 nm exceeds 10%.
  • the light transmittance at 400 to 450 nm exceeds 10%.
  • the preferred aspect ratio (height Z width) of the wall is 1/2 (0.5) to: LOZl (10), and the width is 1 / z ⁇ to 50 / ⁇ ⁇ .
  • a more preferable aspect ratio is 2/3 (0.67) to 5Zl (5), and a width is 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the light shielding layer corresponding to the wall of the present invention described in Patent Document 1 and the like includes a light shielding material in the photosensitive resin.
  • the light-shielding material usually has absorption in the photosensitive region (usually 300 to 450 nm) of the photosensitive resin and cannot be sufficiently exposed in the exposure process of the photolithography process, so it is difficult to increase the thickness and definition. .
  • the light shielding layer is formed of a thick metal material, it is difficult to accurately etch the thick metal layer.
  • a thick film and high definition can be achieved by forming the wall with a transparent material.
  • a high-definition partition can be obtained by arranging a transparent partition between the color conversion layers.
  • the color conversion layer can also have high definition, and the aperture ratio of the organic EL display device can be increased to improve the light emission efficiency.
  • the barrier ribs can be made thicker, if a phosphor layer is used for the color conversion layer, the phosphor layer can also be made thicker, which improves the fluorescence conversion efficiency of the phosphor, and consequently the organic EL display device. The luminous efficiency is improved.
  • the transparent wall also serves as a spacer for the organic EL substrate and the color conversion substrate, the organic EL substrate and the color conversion substrate can be stably (gap controlled) via this spacer. ), Facing and bonding, and, as a result, the impact resistance (mechanical and thermal) stability of the large-screen organic EL display device can be improved.
  • organic EL is not directly affected by the surface smoothness of the color conversion substrate and the volatile components such as moisture, defects in the organic EL display device can be reduced.
  • the transparent partition wall serves as the separation of the color conversion layer and the spacer, the configuration of the organic EL display device can be simplified and a low-cost organic EL display device can be obtained.
  • the light shielding layer By forming the light shielding layer, it is possible to improve the contrast of the organic EL display device and reduce the viewing angle dependency in the case of organic multicolorization and full color.
  • the light shielding layer is formed of a thin film that does not hinder high definition and high aperture ratio, and does not have a separation function of the color conversion layer.
  • the light emitted from the color conversion layer is reflected by the side of the wall and is effectively used for the display of the organic EL display device.
  • a reflective layer is arranged on the side of the wall, or the partition wall scatters and reflects visible light. To do.
  • the width of the transparent wall gradually or stepwise from the first substrate (the substrate on which the organic EL is formed) toward the second substrate (the substrate on which the color conversion layer is formed).
  • each color conversion layer is Further flattening reduces variation in emission color within or between pixels.
  • “gradually or gradually decreases” means that, for example, the cross-sectional shape of the transparent wall becomes an inverted trapezoidal shape or a T-letter shape.
  • the color purity of the light emission of the organic EL display device can be increased, and the color filter can cut the external light excitation light of the phosphor layer and increase the contrast.
  • a combination of white light-emitting organic EL and a phosphor layer and Z or color filter can be used as a full-color organic EL display device.
  • a large-screen, high-definition organic EL display device can be obtained without applying a load to the organic EL element at a low voltage.
  • FIG. 1 is a diagram showing an organic EL display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an organic EL display device that is useful in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an organic EL display device that is useful in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an organic EL display device that is useful in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 (a) is a schematic top view showing an end of a stripe pattern of a partition, and (b) is a schematic top view showing an example in which a vertical partition is formed.
  • FIG. 6 (a) is a conceptual diagram showing an example in which the cross-sectional shape of the transparent partition wall is rectangular, and (b) is a conceptual diagram showing an example in which the cross-sectional shape of the transparent partition wall is an inverted trapezoid. is there.
  • FIG. 7 is a diagram showing a process for forming a polysilicon TFT.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing an electrical switch connection structure including a polysilicon TFT.
  • FIG. 9 is a plan perspective view showing an electrical switch connection structure including a polysilicon TFT.
  • FIG. 1 shows an organic EL display device according to an embodiment of the present invention.
  • the organic EL display device 1 includes an organic EL substrate 100 in which an organic EL element 40 is formed on a first substrate 10, and a color conversion substrate 2 in which a color conversion layer 70 is formed on a second substrate 60. 00 and force The organic EL element 40 and the color conversion layer 70 are arranged so as to face each other.
  • a TFT 20 in the organic EL substrate 100, a TFT 20, an interlayer insulating film 30, a lower electrode 42, an organic light emitting medium 44, an upper electrode 46, and a noria film 50 are formed on the first substrate 10.
  • the lower electrode 42, the organic light emitting medium 44, and the upper electrode 46 constitute the organic EL element 40.
  • a color conversion layer 70 and transparent partition walls 80 are formed on the second substrate 60.
  • the partition wall 80 is located between the color conversion layers 70 and separates the color conversion layers 70. Further, the partition wall 80 also functions as a spacer between the organic EL substrate 100 and the color conversion substrate 200 in which the thickness T1 of the partition wall 80 is larger than the thickness T2 of the color conversion layer 70. Between the partition walls 80, there is a sealing medium 90 together with the color conversion layer 70.
  • the organic EL substrate 100 and the color conversion substrate 200 are separated by the sealing adhesive layer 92 with the sealing medium 90 in between. Are bonded and sealed.
  • the wall 80 when the wall 80 is formed on the second substrate by the photolithography method, since a transparent material is used for the wall 80, a thick film and high definition can be achieved.
  • the color conversion layer 70 is also refined, and the aperture ratio of the organic EL display device can be increased to improve the light emission efficiency.
  • the partition wall 80 can be made thicker, when a phosphor layer is used for the color conversion layer 70, the phosphor layer can also be made thicker, improving the fluorescence conversion efficiency of the phosphor and improving the organic EL display device. The luminous efficiency is improved.
  • the OLED substrate 100 and the color conversion substrate 200 can be stably placed via this spacer, and the impact resistance of the large screen organic EL display device (mechanical And thermal) stability can be improved.
  • the partition wall 80 serves as both a separation of the color conversion layer 70 and a spacer, the configuration of the organic EL display device can be simplified and a low-cost organic EL display device can be obtained.
  • the light emitted from the organic EL element 40 is converted into a different wavelength or color by the color conversion layer 70 and extracted from the direction indicated by the arrow. If the color conversion layer 70 is the same, a monochrome (for example, white display) display device is obtained. If the color conversion layer 70 is different and three primary colors are obtained, a full color display device is obtained.
  • a monochrome for example, white display
  • the refractive index of the partition wall 80 is different from the refractive index of the color conversion layer 70.
  • it is preferably different from all the refractive indexes.
  • it is a top emission type that can increase the aperture ratio.
  • FIG. 2 shows an organic EL display device according to another embodiment of the present invention.
  • the light shielding layer 82 is formed on the partition wall 80 of the color conversion substrate 210. Is formed.
  • a light shielding layer 82 is formed below the partition wall 80 of the color conversion substrate 220.
  • a light shielding layer 82 is formed below and above the partition wall 80 of the color conversion substrate 230.
  • the light shielding layer 82 By forming the light shielding layer 82 in this manner, the contrast of the organic EL display device can be improved, and the viewing angle dependency upon multicoloring and full colorization can be reduced.
  • the light shielding layer is formed of a thin film that does not interfere with high definition and high aperture ratio, and does not have a function of separating the color conversion layer.
  • FIG. 3 shows an organic EL display device according to another embodiment of the present invention.
  • a reflective layer 84 having a function of reflecting visible light is formed on the side of the partition wall 80 of the color conversion substrate 240.
  • the light emitted from the color conversion layer 70 is reflected by the reflection layer 84 and is effectively used for display of the organic EL display device.
  • the side surface is roughened, or fine particles having a refractive index different from that of the partition wall are not included in the partition wall. Disperse and scatter and reflect visible light.
  • FIG. 4 shows an organic EL display device according to another embodiment of the present invention.
  • the color conversion layer 70 includes a blue pixel (blue conversion layer), a green pixel (green conversion layer), Consists of red pixels (red conversion layer)!
  • the green phosphor layer 75 converts blue light into green light
  • the red phosphor layer 77 converts blue light into red light.
  • the color conversion substrate includes a translucent substrate, a transparent partition, a color conversion layer, and, if necessary, a light shielding layer and a reflection layer.
  • Translucent substrate (equivalent to second substrate 60)
  • the light-transmitting substrate used in the present invention is a substrate that supports the organic EL display device, and is preferably a smooth substrate having a light transmittance in the visible region of 400 nm to 700 nm of 50% or more.
  • a glass plate, a polymer plate, etc. are mentioned.
  • the glass plate include soda lime glass, norlium strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, norium borosilicate glass, and quartz.
  • the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyethersulfide, and polysulfone.
  • the transparent partition used in the present invention is disposed between the color conversion layers of the color conversion substrate, contributes to separation of the color conversion layer, and also serves as a spacer for the organic EL substrate and the color conversion substrate.
  • the “transparent” of the transparent barrier means that the light transmittance in the visible region with a wavelength of 400 nm to 700 nm exceeds 10%.
  • the light transmittance at 400 to 450 nm exceeds 10%.
  • the aspect ratio (height Z width) of the partition wall is preferably 1/2 (0.5) to 10Zl (10) 2/3 (0.67) to 5Zl (5 ) Is more preferable. If the aspect ratio is less than 1/2 (0.5), the advantages of high definition and high aperture ratio cannot be obtained. If the aspect ratio exceeds 10 Zl (10), the stability of the partition may deteriorate.
  • Septum width ⁇ preferably 1 ⁇ m to 50 ⁇ m force, more preferably 5 ⁇ m to 30 ⁇ m force! / ⁇ . Width force 1 ⁇ If it is less than m, the stability of the partition walls as a spacer deteriorates, and if it exceeds 50 / zm, there is a possibility that the merit of high definition and high aperture ratio cannot be obtained.
  • the preferred film thickness is automatically calculated from the preferred aspect ratio and width, and specifically, 0.5 m to 500 m.
  • the surface shape of the transparent partition may be a lattice shape or a stripe shape.
  • a lattice shape is preferable, but when seeking uniformity and stability of the color conversion layer, a stripe shape is preferred.
  • the barrier rib perpendicular to the stripe is formed at the end of the stripe pattern of the barrier rib to prevent the color conversion layer from flowing out. Is preferably formed. An example is shown in Figure 5.
  • FIG. 5 (a) is a schematic top view showing the end of the stripe pattern of the partition walls
  • FIG. 5 (b) is a schematic top view showing an example in which vertical partition walls are formed. For simplification, only the second substrate and the transparent partition are shown, and other members are omitted.
  • a vertical partition 81 is formed at the end of the stripe pattern of the partition wall 80 formed on the second substrate 60.
  • the width of the transparent partition wall is gradually or gradually increased from the first substrate (the substrate on which the organic EL is formed) toward the second substrate (the substrate on which the color conversion layer is formed). Therefore, it is preferable to make it smaller. That is, the cross-sectional shape of the transparent partition wall is usually a rectangular shape, but is preferably an inverted trapezoidal shape or a T-shape.
  • FIG. 6 (a) is a conceptual diagram showing an example in which the cross-sectional shape of the transparent partition wall is rectangular
  • FIG. 6 (b) is a conceptual diagram showing an example in which the cross-sectional shape of the transparent partition wall is an inverted trapezoid.
  • FIG. 6B an inverted trapezoidal transparent partition wall 80 ′ is formed on the second substrate 60.
  • a color conversion layer 70 is formed between the transparent partitions 80 '.
  • each color conversion layer 70 is flattened, and variations in emission color within or between pixels are reduced.
  • a photosensitive resin to which a photolithography method can be applied is selected.
  • acrylic acid-based, methacrylic acid-based, polycacinic acid bull-based, ring rubber-based Examples thereof include a photocurable resist material having a reactive bur group. These resist materials may contain fine particles such as various dyes, dyes, and pigments as long as they do not exceed the transparent range.
  • the refractive index of the transparent partition is preferably different from the refractive index of the color conversion layer. Since the refractive index is different, light emitted from the color conversion layer can be prevented from being reflected at the partition interface and mixed into adjacent pixels, thereby improving the color reproducibility of the organic EL display device.
  • the difference in refractive index between the color conversion layer and the transparent partition wall is preferably 0.1 or more.
  • the side surface of the transparent partition wall has a function of reflecting visible light. Specific examples will be described later.
  • the color conversion layer is a phosphor layer and a Z or color filter layer.
  • a light emitting element such as an EL element
  • blue light component wavelength range of 400 ⁇ ! To 500nm
  • the color conversion layer of the present invention can partially transmit the blue light component of the light emitter and also convert light emitted by the light emitter power to white light by mixing yellow to red converted light.
  • the phosphor layer includes at least a phosphor that converts the wavelength of light incident from the light emitter, and may be dispersed in a binder resin as necessary.
  • an organic phosphor such as a fluorescent dye and an inorganic phosphor can be used.
  • phosphors that convert violet light emission from near-ultraviolet light to blue light emission in the light emitters include 1,4 bis (2-methylstyryl) benzene (Bis-MBS), trans- And stilbene dyes such as 4,4′-diphenylstilbene (DPS) and coumarin dyes such as 7-hydroxy-4-methylcoumarin (coumarin 4).
  • Bis-MBS 1,4 bis (2-methylstyryl) benzene
  • DPS 4,4′-diphenylstilbene
  • coumarin dyes such as 7-hydroxy-4-methylcoumarin (coumarin 4).
  • phosphors for converting blue, blue-green or white light emission to green light emission for example, 2, 3, 5, 6-1H, 4H-tetrahydro-8 trifluoromethylquinolizino (9 , 9a, 1— gh) Coumarin (coumarin 153), 3— (2 ′ —benzothiazolyl) — 7—Jetyl aminocoumarin (coumarin 6), 3— (2 ′ — Benzimidazolyl)-7- ⁇ , ⁇ —Jetylami
  • Examples include coumarin dyes such as nocoumarin (coumarin 7), other basic coumarin dyes such as basic yellow 51, and naphthanoleximide dyes such as sonorebento yellow 11 and sonorevent yellow 116, and perylene dyes.
  • fluorescent dyes for converting blue to green light emission or white light emission to orange to red light emission for example, 4-disyanomethylene-2-methyl-6- ( ⁇ -dimethyl Aminostilyl) —Cyanine dyes such as 4) -pyran (DCM), 1-ethyl 2- (4— ( ⁇ -dimethylaminophenol) — 1, 3—butagel) —pyridium Pyridine dyes such as mu-park mouthrate (pyridine 1), rhodamine dyes such as uchidamine, rhodamine 6G and basic biored 11, and oxazine dyes.
  • DCM -pyran
  • 1-ethyl 2- (4— ( ⁇ -dimethylaminophenol) — 1, 3—butagel) pyridium Pyridine dyes such as mu-park mouthrate (pyridine 1), rhodamine dyes such as uchidamine, rhodamine 6G and basic biored 11, and oxazine dyes
  • various dyes can be selected as phosphors if they are fluorescent.
  • the phosphor is a pigment such as polymethacrylic acid ester, polyvinyl chloride, salt vinyl alcohol acetate copolymer, alkyd resin, aromatic sulfonamide resin, urea resin, melanin resin, benzoguanamine resin, etc. It may be a pigment kneaded in advance in a resin! / ⁇
  • an inorganic phosphor an inorganic compound such as a metal compound absorbs visible light and emits longer fluorescence than the absorbed light. Can be used.
  • the surface of the phosphor may be modified with an organic substance such as a long-chain alkyl group or phosphoric acid. By using an inorganic phosphor, the durability of the phosphor layer can be further improved. Specifically, the following can be used.
  • Dopes doped with transition metal ions that absorb visible light such as + and Tb 3+ .
  • Metal chalcogenides such as ZnS, CdS, CdSe, Eu 2+ , Eu 3+ , Ce 3+ , Tb 3+ etc. Doped with transition metal ions that absorb visible light.
  • the surface may be modified with a metal oxide such as silica or an organic substance.
  • the band gap can be controlled by changing the particle size nano-size, and as a result, the absorption-fluorescence wavelength can be changed.
  • the surface may be modified with a metal oxide such as silica or an organic substance.
  • the surface of CdSe fine particles may be coated with a high-bandgap semiconductor material shell such as ZnS! / !. This facilitates the effect of confining electrons generated in the central fine particles.
  • the particle diameter of the semiconductor fine particles is changed, and Z or the composition is changed according to the emission color of the color conversion layer.
  • the particle diameter is changed.
  • semiconductor fine particles having substantially the same particle diameter should be used. Can do.
  • the particle size distribution is as small as possible because the emission becomes sharper and the color purity and efficiency of the emission are improved.
  • the particle size distribution is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, more preferably 5% or less.
  • the above inorganic phosphors may be used alone or in combination of two or more.
  • a transparent material (with a light transmittance of 50% or more in visible light) is preferred for Noinder resin.
  • transparent resin polymer
  • polymer such as polyalkyl methacrylate, polyacrylate, alkylmethacrylate / methacrylic acid copolymer, polycarbonate, polybulal alcohol, polybutylpyrrolidone, hydroxychetylcellulose, carboxymethylcellulose, etc.
  • a photosensitive resin to which a photolithography method can be applied is also selected in order to separate and arrange the phosphor layers in a plane.
  • photocurable resist materials having reactive vinyl groups such as acrylic acid-based, methacrylic acid-based, polyvinyl cinnamate-based, and ring rubber-based.
  • a printing ink (medium) using a transparent resin is selected.
  • thermoplastic or thermosetting transparent resin such as chinole methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose can be used.
  • the phosphor layer is mainly composed of the phosphor, it is preferably formed by vacuum deposition on a substrate such as a glass plate through a mask capable of obtaining a desired color conversion layer pattern.
  • the phosphor layer is composed of phosphor and binder resin, the phosphor, binder resin and appropriate solvent are mixed, dispersed or solubilized to form a liquid material, and the liquid material is placed on a substrate or the like.
  • the film is formed by a method such as spin coating, roll coating, or casting, and then patterned into a desired color conversion layer pattern by a photolithographic method, or a desired pattern by a method such as inkjet or screen printing. It is preferable to form a color conversion layer by patterning.
  • the thickness of the phosphor layer is not particularly limited as long as it sufficiently receives (absorbs) the light emitted from the light emitter and does not interfere with the function of color conversion. Therefore, it is preferable to set it to 0.4 111 to 499 111, more preferably 5 111 to 100 111.
  • the material of the color filter is not particularly limited.
  • the color filter may be composed of a dye, a pigment and a resin, or may be composed of only a dye or a pigment.
  • color filters consisting of dyes, pigments and oils, dyes or pigments are dissolved or dissolved in binder oils. The thing of the disperse
  • distributed solid state can be mentioned.
  • dyes and pigments used in the color filter include perylene, isoindoline, cynin, azo, aged xazine, phthalocyanine, quinacridone, anthraquinone, and diketopyrrolopyrrole.
  • the color conversion layer of the present invention is preferably a laminate of a fluorescent layer and a color filter, but may be a layer formed by mixing the above-described phosphor material and color filter material. Accordingly, the color conversion layer can be provided with the function of converting the light from the illuminant and the function of the color filter for improving the color purity, so that the configuration is simplified.
  • the color filter forming method and film thickness are the same as those of the phosphor layer.
  • a light shielding layer is formed on the lower and Z or upper portions of the transparent partition wall.
  • the light shielding layer By forming the light shielding layer, it is possible to improve the contrast of the organic EL display device and reduce the viewing angle dependency in the case of organic multicolorization and full color.
  • the surface shape of the light shielding layer may be a lattice shape or a stripe shape, but the lattice shape is more preferable in order to further improve the contrast of the organic EL display device.
  • the transmittance of the light-shielding layer is preferably 10% or less in the light emitting member or in the region emitting light from the color conversion layer (particularly the phosphor layer), that is, in the visible region having a wavelength of 400 nm to 700 nm. 1% or less is even better!
  • examples of the material for the light shielding layer include the following metals and black pigments.
  • Metal types include Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ge, In, K, Mg, Ba, Na, Ni, Pb, Pt, Si, Sn, W, Zn, Cr, Ti, Mo, Ta,
  • One or more metals, such as stainless steel can be mentioned.
  • the above metal oxides, nitrides, sulfides, nitrates, sulfates and the like may be used, and carbon may be contained if necessary.
  • the above material may be formed by a method such as sputtering, vapor deposition, CVD, ion plating, electrodeposition, electroplating, chemical plating, or the like under a transparent partition wall (on a translucent substrate) or Can be formed on the upper part of the transparent barrier rib and patterned by a photolithography method or the like to form a light shielding layer pattern.
  • black pigments include carbon black, titanium black, arlin black, and those blackened by mixing the color filter pigments. These black pigments or the above-mentioned metallic materials are dissolved or dispersed in the binder resin used in the color conversion layer to form a solid state, and patterned in the same manner as the color conversion layer, so that the lower and upper portions of the transparent partition walls The pattern of the light shielding layer is formed on the substrate.
  • the side surface of the transparent partition wall has a function of reflecting visible light.
  • Color conversion layer The emitted light is reflected by the side wall of the partition wall and is effectively used for the display of the organic EL display device.
  • a layer that reflects visible light is disposed on the side surface of the partition wall, the side wall of the partition wall is roughened, or fine particles having a refractive index different from that of the partition wall are formed in the partition wall. It is dispersed to such an extent that it does not lose its properties, and the visible light is scattered and reflected.
  • the reflectance of light in the visible region having a wavelength of 400 to 700 nm is preferably 10% or more, and more preferably 50% or more.
  • the reflective layer is formed, for example, by forming a photoresist film on a portion other than the side surface of the transparent partition, and sputtering the metal material used in the light shielding layer and a high refractive index material such as titanium oxide, magnesium oxide, magnesium sulfate, It can be formed by stripping the photoresist (lift-off method) after oblique film formation by methods such as vapor deposition, CVD, and ion plating.
  • the thickness of the reflective layer is preferably 0.01 to 1 / ⁇ ⁇ , more preferably uniformity and adhesion. In terms of surface area, it is 0.05 to 0.5 ⁇ m.
  • an organic EL substrate is composed of a substrate and an organic EL element
  • the organic EL element is composed of an organic light emitting medium and an upper electrode and a lower electrode that sandwich the organic light emitting medium.
  • the following are the components of the organic EL substrate: (1) Support substrate, (2) Organic luminescent medium, (3) Upper electrode, (4) Lower electrode, (5) Interlayer insulating film, (6) Barrier film explain.
  • Support substrate (corresponding to the first substrate 10)
  • the support substrate in the organic EL display device is a member for supporting the organic EL element and the like, and it is preferable that it has excellent mechanical strength and dimensional stability.
  • Examples of the material of the supporting substrate include a glass plate, a metal plate, a ceramic plate, or a plastic plate (for example, polycarbonate resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, Polyester resin, epoxy resin, phenol resin, silicon resin, fluorine resin, polyethersulfone resin) and the like.
  • a glass plate for example, polycarbonate resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, Polyester resin, epoxy resin, phenol resin, silicon resin, fluorine resin, polyethersulfone resin
  • a plastic plate for example, polycarbonate resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, Polyester resin, epoxy resin, phenol resin, silicon resin, fluorine resin, polyethersulfone resin
  • the support substrate made of these materials can be further protected against moisture and hydrophobicity by forming an inorganic film or applying fluorine resin to prevent moisture from entering the organic EL display device.
  • U which is preferred to have been given.
  • the moisture content of the support substrate 1 is set to a value of 0.0001% by weight or less, and the water vapor or oxygen transmission coefficient is set to a value of 1 X 10 " 13 cc-cm / cm 2 -sec. CmHg or less. It is preferable to do.
  • EL light emission is extracted from the side opposite to the support substrate, that is, from the upper electrode side, and therefore the support substrate does not necessarily have transparency.
  • An organic light emitting medium is a medium including an organic light emitting layer capable of EL emission by recombination of electrons and holes.
  • This organic light-emitting medium can be configured, for example, by laminating the following layers (a) to (g) on the anode.
  • the configuration (d) is particularly preferred because it provides higher emission luminance and excellent durability.
  • constituent elements of the organic light emitting medium will be described in the order of (i) an organic light emitting layer, (ii) a hole injection layer, (i ii) an electron injection layer, and (iv) an adhesion improving layer.
  • Examples of the light-emitting material of the organic light-emitting layer in the organic light-emitting medium include p-quaterphenyl derivatives, p-quaterphenol derivatives, benzodiazole-based compounds, benzimidazole-based compounds, benzoxazole-based compounds, and metal chelate oxinoid compounds.
  • Examples thereof include compounds, aromatic dimethylidin-based compounds, metal complexes having 8-quinolinol derivatives as ligands, and polyphenol-based compounds alone or in combination of two or more.
  • organic light-emitting materials 4,4-bis (2,2-di-tert-butylphenol) biphenyl (abbreviated as DTBPBBi) or 4,4 as an aromatic dimethylidin-based compound.
  • 4 Bis (2,2 diphenyl) biphenyl (abbreviated as DPVBi) and derivatives thereof are more preferred.
  • an organic light emitting material having a distyrylarylene skeleton or the like is used as a host material, It is also preferable to use a host material in combination with a fluorescent dye having a strong blue power as a dopant up to red, for example, a coumarin-based material, or a material doped with a fluorescent dye similar to the host. More specifically, it is preferable to use the above-described DPVBi or the like as the host material, and N, N diphenylaminobenzene (abbreviated as DPAVB) or the like as the dopant.
  • the hole injection layer in the organic luminescent medium 1 X 10 4 ⁇ 1 X 10 6 hole mobility measured when applying a voltage in the range of VZcm is 1 X 10 _6 cm 2 ZV 'more seconds
  • constituent material of such a hole injection layer include a borphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound, a stilamine compound, an aromatic dimethylidin compound, a condensed aromatic ring compound, for example, 4, 4 Bis [N— (1—Naphthyl) —N—Phenolamino] biphenyl (abbreviated as NPD), 4, 4 ′, 4 ”Tris [N— (3-Methylphenol) Organic compounds such as N-phenylamino] triphenylamine (abbreviated as MTDATA).
  • an inorganic compound such as p-type—Si or p-type—SiC as the constituent material of the hole injection layer.
  • the hole injection layer described above, between the anode layer or a hole injection layer described above, between the organic light emitting layer, conductivity of 1 X 10 _1G S / C m or more organic semiconductor It is also preferable to provide a layer. By providing such an organic semiconductor layer, the hole injection into the organic light emitting layer is further improved.
  • the electron injection layer of the organic light-emitting medium there at 1 X 10 4 ⁇ 1 X 10 6 electron mobility measured when applying a voltage in the range of VZcm is 1 X 10 _6 cm 2 ZV 'seconds Therefore, it is preferable to use a compound having an ionization energy exceeding 5.5 eV.
  • a metal complex of 8-hydroxyquinoline (A1 chelate: Alq), a derivative thereof, or an oxadiazole derivative can be given.
  • the adhesion improving layer in the organic light emitting medium can be regarded as one form of such an electron injection layer. That is, it is a layer made of a material having particularly good adhesion to the cathode among the electron injecting layer, and it is also preferable to constitute a metal complex of 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof.
  • an organic semiconductor layer having a conductivity of 1 ⁇ 10 — 1 SZcm or more in contact with the above-described electron injection layer By providing such an organic semiconductor layer, the electron injection property into the organic light emitting layer is further improved.
  • the thickness of the organic light emitting medium is not particularly limited, but for example, the thickness is preferably set to a value in the range of 5 ⁇ to 5 / ⁇ .
  • the reason for this is that when the thickness of the organic light emitting medium is less than 5 nm, the light emission luminance and durability may decrease, while when the thickness of the organic light emitting medium exceeds 5 m, the value of the applied voltage increases. Because. Therefore, it is more preferable to set the thickness of the organic light-emitting medium to a value in the range of 10 nm to 3 ⁇ m, more preferably in the range of 20 nm to 1 ⁇ m.
  • the upper electrode corresponds to an anode layer or a cathode layer depending on the configuration of the organic EL substrate.
  • a material having a high work function for example, 4. OeV or more
  • a material having a low work function for example, a material of less than 4. OeV, in order to facilitate electron injection.
  • the upper electrode since it is an upper extraction type (top emission type), the upper electrode needs to have transparency in order to extract light through the upper electrode.
  • cathode layer material examples include sodium, sodium monopotassium alloy, cesium, magnesium, lithium, magnesium silver alloy, aluminum, aluminum oxide, and aluminum.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • Culn indium copper
  • SnO tin oxide
  • a transparent electrode such as zinc oxide (ZnO) is laminated on the cathode layer, or metals such as Pt, Au, Ni, Mo, W, Cr, Ta, and Al are used singly or in combination of two or more. It is also preferable to add to the cathode layer.
  • the upper electrode can be selected from at least one constituent material selected from the group consisting of a light transmissive metal film, a non-condensed semiconductor, an organic conductor, a semiconducting carbon compound, and the like.
  • the organic conductor is preferably a conductive conjugated polymer, an oxidizing agent-added polymer, a reducing agent-added polymer, an oxidizing agent-added low molecule, or a reducing agent-added low molecule.
  • the oxidizing agent added to the organic conductor include Lewis acids such as salted iron, antimony chloride, and salted aluminum.
  • examples of the reducing agent added to the organic conductor include alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, alkaline compounds, alkaline earth compounds, rare earths, and the like.
  • examples of the conductive conjugated polymer include polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, and Lewis acid-added amine compounds.
  • the non-condensed semiconductor is preferably, for example, an oxide, a nitride, or a chalcogenide compound.
  • the carbon compound is preferably, for example, amorphous c, graphite, or diamond-like C.
  • the inorganic semiconductor is preferably, for example, ZnS, ZnSe, ZnSSe, MgS, MgSSe, CdS, CdSe, CdTe, or CdSSe.
  • the thickness of the upper electrode is preferably determined in consideration of sheet resistance and the like.
  • the thickness of the upper electrode is preferably set to a value in the range of 50 nm to 5000 nm, more preferably a value of lOOnm or more. The reason for this is that by setting the thickness of the upper electrode within such a range, a uniform thickness distribution and a light transmittance of 60% or more can be obtained in EL emission.
  • the surface resistance of the upper electrode can be set to a value of 15 ⁇ or less, more preferably a value of 10 ⁇ or less.
  • the lower electrode corresponds to a cathode layer or an anode layer depending on the configuration of the organic EL display device.
  • the material for the anode layer include indium stannate ( ⁇ ), indium zinc oxide ( ⁇ ), indium copper (Culn), tin oxide (SnO), zinc oxide (ZnO), anti-oxide.
  • a combination of more than one species can be mentioned.
  • the material of the lower electrode is not necessarily transparent. Rather, as one preferable form, it is preferable to form the light absorbing conductive material. With this configuration, the display contrast of the organic EL display device can be further improved.
  • a preferable light-absorbing conductive material in that case, a semiconductive carbon material, a colored organic compound, or a combination of the reducing agent and the oxidizing agent described above, and a colored conductive oxide (for example, VO, MoO, WO
  • preferable light reflective materials include the metal materials used in the light shielding layer and high refractive index materials such as titanium oxide, magnesium oxide, and magnesium sulfate.
  • the thickness of the lower electrode is not particularly limited as in the case of the upper electrode.
  • the interlayer insulating film in the organic EL display device is provided near or around the organic light emitting medium.
  • the interlayer insulating film is used to increase the definition of the organic EL display device as a whole and to prevent a short circuit between the lower electrode and the upper electrode.
  • the inter-layer insulating film is used as a base for protecting the TFT and forming the lower electrode on a flat surface.
  • an interlayer insulating film is provided so as to fill a space between lower electrodes provided separately for each pixel. That is, the interlayer insulating film is provided along the boundary between the pixels.
  • acrylic resin polycarbonate resin, polyimide resin, fluorinated polyimide resin, benzoguanamine resin, melamine resin, cyclic polyolefin, novolac resin, polyvinyl cinnamate, cyclization
  • acrylic resin polycarbonate resin, polyimide resin, fluorinated polyimide resin, benzoguanamine resin, melamine resin, cyclic polyolefin, novolac resin, polyvinyl cinnamate, cyclization
  • examples thereof include rubber, polyvinyl chloride resin, polystyrene resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin, and polyamide resin.
  • the interlayer insulating film is made of an inorganic oxide
  • preferable inorganic oxides include oxide silicon (SiO or SiO 2), acid aluminum (Al 2 O or AIO), and titanium oxide (TiO 2).
  • Zinc oxide Zinc oxide
  • MgO magnesium oxide
  • CaO calcium carbonate
  • boric acid B
  • X in the above inorganic compounds is a value within the range of l ⁇ x ⁇ 3.
  • acrylic resin polyimide resin, fluorinated polyimide, cyclic polyolefin, epoxy resin, and inorganic oxide.
  • these interlayer insulating films can be formed into a desired pattern by a force printing method in which a photosensitive group is introduced and processed into a desired pattern by a photolithography method.
  • the thickness is preferably a value within the range of 10 nm to lmm, although it depends on the definition of display and the unevenness of other members combined with the organic EL. This is because such a configuration can sufficiently flatten irregularities such as TFTs or lower electrode patterns.
  • the thickness of the interlayer insulating film within a range of, for example, 100 nm to 100 m, more preferably ⁇ ! The value should be in the range of ⁇ 10 m.
  • organic EL is easily degraded by moisture and oxygen, these are blocked by a noria film.
  • Transparent inorganic materials such as A10xNy, TiA10x, TiAlOxNy, SiTiOx, and SiTiOxNy are preferable.
  • the film formation rate is slowed down at a low temperature (100 ° C or lower) so as not to deteriorate the organic EL.
  • methods such as sputtering, vapor deposition, and CVD are preferable.
  • these transparent inorganic materials are amorphous because they control deterioration of the organic EL device having a high blocking effect on moisture, oxygen, low molecular weight monomers, and the like.
  • Such a barrier film preferably has a thickness of 10 nm to lmm.
  • the thickness of the noria film is less than 10 nm, the amount of moisture and oxygen permeation may increase.
  • the thickness of the noria film exceeds 1 mm, the film thickness increases as a whole. This is because there are cases where it cannot be typed.
  • the thickness of the noria film is 10 ⁇ to 100 / ⁇ .
  • the sealing medium is interposed between the organic EL substrate and the color conversion substrate, blocks water and monomers generated from the color conversion substrate, and refracts to efficiently incorporate light emitted from the organic EL element force into the color conversion layer. Adjust the rate.
  • Examples of the material for the sealing medium include transparent resin and sealing liquid.
  • Transparent resins that can be used as the material constituting the sealing medium include polyphenyl methacrylate, polyethylene terephthalate, poly-chlorostyrene, poly-naphthyl methacrylate, poly-bur naphthalene, poly-bur carbazole, polyester containing fluorene skeleton, etc. Is mentioned. Further, if the sealing adhesive described later is also transparent, it can be used.
  • fluorinated examples thereof include hydrocarbons and oligomers of fluorinated olefins.
  • aromatic ring-containing compounds, fluorene skeleton-containing compounds, bromine-containing compounds or ion-containing compounds, and high refractive index compounds such as metal compounds such as alkoxy titanium (dimethoxy titanium and diethoxy titanium), Adjust the refractive index by adding alkoxy titanium or the like.
  • Adjustment of the refractive index of the sealing medium can be made smaller than the refractive index of the color conversion layer (especially phosphor layer) smaller than the refractive index of the barrier film or upper electrode, so that the interface reflection between each layer and film can be reduced. Therefore, it is preferable.
  • the sealing adhesive layer is a layer that adheres the organic EL substrate and the color conversion substrate at the periphery of the display portion of the organic EL display device.
  • an ultraviolet curable resin is also preferably composed of an ultraviolet curable resin, a visible light curable resin, a thermosetting resin, or an adhesive using them.
  • an ultraviolet curable resin is also preferably composed of an ultraviolet curable resin, a visible light curable resin, a thermosetting resin, or an adhesive using them.
  • these include Lack Truck LCR0278, 0242D (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), TB3113 (epoxy system: manufactured by Sriichi Bond Co., Ltd.), Benefix VL (acrylic system: Vadel ( And other commercial products.
  • FIGS. 7A to 7I are diagrams showing a process for forming a polysilicon TFT.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing an electrical switch connection structure including a polysilicon TFT
  • FIG. 9 is a plan perspective view showing an electrical switch connection structure including a polysilicon TFT.
  • an a-Si layer 12 is formed on a 112 mm X 143 mm X l. 1 mm glass substrate 10 (OA2 glass, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) using a technique such as low pressure chemical vapor deposition (LP CVD). (Fig. 7 (a)).
  • an excimer laser such as a KrF (248 nm) laser was irradiated on the ⁇ -Si layer 12 to perform annealing crystallization to form polysilicon (FIG. 7 (b)). This polysilicon was patterned into an island shape by photolithography (Fig. 7 (c)).
  • the insulating gate material 14 was laminated by chemical vapor deposition (CVD) or the like to form the gate oxide insulating layer 14 (FIG. 7 (d)).
  • the gate electrode 15 was formed by vapor deposition or sputtering (FIG. 7 (e)), the gate electrode 15 was patterned, and anodic oxidation was performed (FIG. 7 (f) to ( h)).
  • a doped region was formed by ion doping (ion implantation), and thereby an active layer was formed, and a polysilicon TFT was formed as a source 16 and a drain 17 (FIG. 7 (i)).
  • the gate electrode 15 (and the scanning electrode 21 in FIG. 8 and the bottom electrode of the capacitor 28) was Al, and the TFT source 16 and drain 17 were n + type.
  • an interlayer insulating film (SiO 2) having a thickness of 500 nm is formed on the obtained active layer by the CRCVD method.
  • the signal electrode line 22 and the common electrode line 23, the capacitor upper electrode (A1), the connection between the source electrode and the common electrode of the second transistor (Tr2) 27, the first transistor (Trl) 26 drains and signal electrodes were connected (Figs. 8 and 9).
  • the connection between each TFT and each electrode was appropriately made by opening the interlayer insulating film SiO by wet etching with hydrofluoric acid.
  • A1 and IZO indium zincate were sequentially deposited by sputtering at 20000 A and 1300 A, respectively.
  • a positive resist (HPR204: manufactured by Fuji Film March) is spin-coated on this substrate, exposed to UV light through a photomask that forms a dot pattern of 100 m ⁇ 320 ⁇ m, and TMAH (tetramethyl)
  • the resist pattern was obtained by developing with an image solution of (ammonium hydroxide) and betaning at 130 ° C.
  • the exposed portion of IZO was etched with an IZO etchant composed of 5% oxalic acid, and then A1 was etched with a mixed acid aqueous solution of phosphoric acid, acetic acid, and nitric acid.
  • the resist was treated with a stripping solution mainly composed of ethanolamine (106: manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) to obtain an A1 ZIZO pattern (lower electrode: anode).
  • Tr2 27 and lower electrode 42 were connected through opening X (FIG. 9).
  • a black negative resist (V259BK: manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was spin-coated, exposed to ultraviolet light, and developed with a developer of TMAH (tetramethylammonium hydroxide).
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • beta was performed at 220 ° C to cover the edge of A1 / IZO (film thickness 1 m, IZO opening 90 m X 310 m), and an organic interlayer insulating film was formed (not shown) .
  • the TFT substrate was moved to an organic vapor deposition device (manufactured by Nippon Vacuum Technology), and the substrate was fixed to the substrate holder.
  • an organic vapor deposition device manufactured by Nippon Vacuum Technology
  • the substrate was fixed to the substrate holder.
  • a hole injecting material 4, 4, 4, 4, 4, --Tris [N- (3-methylphenol) -N-phenylamine] MTDATA), 4, 4, -bis [N- (1-naphthyl) -N-phenolamino] biphenyl (NPD), 4, 4, 2-bis (2, 2-diphenyl) as a host of luminescent materials -Ruby) biphenyl (DPVBi), 1, 4-bis [4- (N, N-diphenylaminostyrylbenzene)] (DPAVB) as dopant, tris (8— The quinolinol) aluminum (Alq) and Li were charged, respectively, and the IZO (previous) target was attached to another sputtering
  • the vacuum chamber was depressurized to 5 X 10 _7 torr, and then the layers were sequentially stacked by one vacuum drawing without breaking the vacuum from the hole injection layer to the cathode in the following order.
  • MTDATA is deposited at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nmZ second, the film thickness is 60 ⁇ m, and NPD is deposited at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nmZ second, the film thickness is 20 nm.
  • DPV Bi and DPAVB were deposited at a deposition rate of 0.1 to 0.3 nmZ seconds, deposition rate of 0.03 to 0.05 nm / second, and a film thickness of 50 nm.
  • Alq was deposited at a deposition rate of 0.1.
  • the substrate was moved to a sputtering tank, and IZO was formed as a cathode take-out electrode at a film formation rate of 0.1 to 0.3 nmZ seconds and a film thickness of 200 nm to produce an organic EL device.
  • V259R manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • V259R manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • VPA204ZP5.4-2 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) is spin-coated as a transparent partition material, and exposed to UV light through a photomask that forms a lattice pattern, and 2% sodium carbonate. After developing with an aqueous solution, a beta pattern was formed at 200 ° C to form a pattern of transparent partition walls (thickness 25 m).
  • this transparent partition has a light transmittance of more than 10% in the visible range of wavelengths from 400 nm to 700 nm (the transmittance is 450% at 450 nm).
  • This ink was poured into the opening of the partition wall where no color filter was formed by screen printing, and a blue color filter pattern (film thickness 20 m) was formed by treatment at 150 ° C. for 30 minutes.
  • an ink was prepared by dissolving Coumarin 6 in an amount of 0.02 molZkg (based on solid content) in an epoxy thermosetting ink (Seiko Advance 1300).
  • This ink was poured into the opening of the partition wall on the green color filter by screen printing, and a green phosphor pattern (film thickness 20 m) was formed by treatment at 150 ° C. for 30 minutes.
  • a green phosphor pattern film thickness 20 m
  • rhodamine 6G: 0.15 g were used as epoxy thermosetting ink (Seiko Advance 1300, solid concentration 55 %)
  • Ink dissolved in 90 g was prepared.
  • This ink is poured into the opening of the partition on the red color filter by screen printing, and a red phosphor pattern (thickness 20 m) is formed at 150 ° C for 30 minutes to form a color conversion substrate. Obtained.
  • a photo-curing adhesive (TB3113 manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) is applied to the periphery of the display area on the manufactured organic EL substrate with a dispenser, and the color conversion substrate is converted into a color conversion layer ( (Phosphor layer and Z or color filter) receive light (so that the transparent partition overlaps the position of the second interlayer insulating film on the organic EL substrate)
  • the organic EL substrate and the color conversion substrate were bonded together by irradiating the agent with ultraviolet rays to obtain an organic EL display device (aperture ratio 77%).
  • liquid fluorocarbon fluoride (Daikin Industries demnum) was filled as a sealing medium (refractive index adjusting material).
  • the white luminance became 126cdZm 2.
  • the contrast ratio under the fluorescent lamp lOOOOlux illumination was 84: 1.
  • Example 1 before forming the color filter under the transparent partition, 1. O / zm thin film light-shielding layer (V259BK manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) An organic EL display device was obtained under the same conditions except that it was formed in the same manner.
  • V259BK manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • Example 1 Except that 10% (based on solid content) of titer fine particles (MT500HD manufactured by Teika) was dispersed in VPA204ZP5.4-2 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) as a transparent partition material. An organic EL display device was obtained under the same conditions.
  • the refractive index of the obtained transparent barrier rib was 2.0, which was higher by 0.4 or more than the refractive indexes of the color filter and the phosphor layer of 1.5 to 1.6.
  • Example 1 after forming transparent barrier ribs, a positive resist (HPR204 manufactured by Fuji Film March) pattern (film thickness 1.5 / zm) was formed between the barrier ribs by a photolithography method, and then the reaction was repeated. Al is deposited on the entire surface of the substrate as the spray layer, and the positive resist pattern between the barrier ribs and the A1 film are peeled off with organic alkali (N303 by Nagase Sangyo) to form an A1 film (thickness 1500A) on the side wall of the barrier ribs.
  • An organic EL display device was obtained under the same conditions as in Example 1 except that.
  • the white luminance was 140 cdZm 2 , and the light emission luminance and color reproducibility (color purity) were improved as compared with Example 1. This occurred from the color conversion layer by arranging A1 on at least the side surface of the partition wall. This is presumably because the light is effectively used for display by the reflective layer, and the mixing of light between the color conversion layers is reduced.
  • An organic EL display device was produced in the same manner as in Example 1, except that the cross-sectional shape of the transparent partition wall was changed to a reverse tapered shape (reverse trapezoidal shape). That is, after the transparent partition wall material (VPA204ZP5.4-2) was spin coated, the ultraviolet exposure was set to 1Z3 in Example 1. As a result, the shape of the lattice pattern becomes a reverse taper shape (reverse trapezoidal shape), the upper base (organic EL side) is 20 m wide, the lower base (color conversion substrate side) force S12 m width, film thickness 25 ⁇ m It became.
  • Example 1 semiconductor nanocrystal: (CdSe) ZnS was used as the material of the red phosphor. That is, cadmium acetate dihydrate (0.5 g) and tetradecylphosphonic acid (TDP A) (1.6 g) were added to 5 ml of trioctylphosphine (TOP). Under a nitrogen atmosphere, the solution was heated to 230 ° C and stirred for 1 hour. After cooling to 60 ° C, TOP solution containing 0.2g of selenium 2 ml of the liquid was added to obtain a raw material solution.
  • TOP trioctylphosphine
  • Trioctylphosphine oxide (TOPO) (10 g) was placed in a three-necked flask and vacuum dried at 195 ° C. for 1 hour. The pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the mixture was heated to 270 ° C. while maintaining a nitrogen atmosphere. The reaction (core growth reaction) was allowed to proceed while confirming the fluorescence spectrum of the reaction solution as needed. When the nanocrystal had a fluorescence peak at 615 ⁇ m, the reaction solution was cooled to 60 ° C to stop the reaction.
  • TOPO Trioctylphosphine oxide
  • the semiconductor nanocrystal (core) was precipitated by adding 20 ml of butanol, separated by centrifugation, and dried under reduced pressure.
  • TOPO (5 g) was placed in a three-necked flask and vacuum-dried at 195 ° C for 1 hour. Return to atmospheric pressure with nitrogen gas, cool to 60 ° C in a nitrogen atmosphere, and suspend in TOP (0.5 ml) and 0.5 ml hexane.
  • the above semiconductor nanocrystal (core) (0.05 g ) was added. After stirring at 100 ° C for 1 hour under reduced pressure, the temperature was raised to 160 ° C and the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas (solution A).
  • the obtained semiconductor nanocrystal was used as a binder resin in an epoxy-based thermosetting ink (Seiko Advance 1300). %) And a red fluorescent material using a semiconductor nanocrystal: (CdSe) ZnS was prepared.
  • a red phosphor pattern (film thickness 20 / zm) was formed in the same manner as in Example 1 to obtain a color conversion substrate, and further an organic EL display device was obtained.
  • the improvement in chromaticity of the green pixel area is due to the use of semiconductor nanocrystal fine particles, which increases the average refractive index of the red phosphor layer and increases the refractive index difference with the transparent barrier ribs. This is thought to be due to a decrease in mixing with the adjacent green conversion layer.
  • Example 1 instead of a transparent barrier, a thick film (25 ⁇ m thick) light-shielding layer (V259BK manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was used. It did not transmit and pattern formation was impossible.
  • V259BK manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • a light shielding layer could be obtained with a line width of 55 m.
  • An organic EL display device was obtained under the same conditions as in Example 1 using this color conversion substrate.
  • the characteristics of the organic EL display were evaluated in the same way as in Example 1.
  • the emission luminance was 13 cdZm 2 with the color filter (CS100, manufactured by Minolta) and the CIE chromaticity coordinates.
  • the white luminance was 68 cd / m 2 , and the emission luminance was significantly lower than that in Example 1. This is because the light-shielding layer cannot have a high-definition pattern, so that the aperture ratio of the color conversion substrate is remarkably reduced, and the light emission luminance (light emission efficiency) of the high-definition organic EL display device cannot be obtained sufficiently.
  • Example 1 a transparent partition wall was polished to obtain a color conversion substrate in which the film thickness of the color conversion layer was almost the same (film thickness 20 ⁇ m).
  • a photo-curing adhesive (TB3113 manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) is applied to the entire surface of this color conversion substrate, and the color conversion substrate is the color conversion layer of the color conversion substrate (phosphor layer and Z or color filter).
  • Transparent partition walls are organic After aligning and bonding, the organic EL substrate and the color conversion substrate are bonded to each other by irradiating the photocurable adhesive with ultraviolet light (to overlap the position of the second interlayer insulating film on the EL substrate). A display device was obtained.
  • the device was subjected to a thermal cycle test (-40 ° C to 85 ° C, 100 cycles). Visual observation and lighting tests were performed before and after the test. Due to the peeling of the organic layer of the substrate, pixels that did not light up frequently occurred.
  • the organic EL display device of the present invention is a consumer or industrial display, for example, a display for a portable display terminal, an in-vehicle display such as a car navigation system or an instrument panel, a personal computer for office automation (OA), a TV (TV receiver). ) Or display devices for FA (factory automation). In particular, it is used for thin, flat mono-color, multi-color or full-color displays.

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Abstract

　第一の基板（１０)上に有機ＥＬ素子（４０)が形成されている有機ＥＬ基板（１００)と、第二の基板（６０)上に色変換層（７０)が形成されている色変換基板（２００)とが、有機ＥＬ素子（４０)と色変換層（７０)を対向させて、配置されていて、色変換基板（２００)の色変換層（７０)間に、色変換層（７０)より厚い透明な壁（８０)があり、この壁（８０)が色変換層（７０)を分離する隔壁であるとともに、有機ＥＬ基板（１００)と色変換基板（２００)のスペーサであり、壁（８０)の間に、色変換層（７０)と共に封止媒体（９０)がある、有機ＥＬ表示装置。

Description

明 細 書
有機 EL表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、有機エレクト口ルミネッセンス (EL)表示装置、特に色変換層を備える有 機 EL表示装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、液晶表示装置 (LCD)等の種々の平面ディスプレイ (平面表示装置）が開発 されている。これら平面ディスプレイの中でも EL表示装置は、自己発光のため視認 性が高ぐまた、完全固体であるため衝撃性に優れている。 EL表示装置は、有機化 合物又は無機化合物等を含む発光層を挟んで設けられた二つの電極間に電圧を印 カロして電流を流すことにより、発光層を発光させる。
EL表示装置のフルカラー化方式の一つに、発光層から入射した EL光を蛍光材料 層に吸収させ、蛍光を発光させる方式がある（色変換方式: CCM方式)。これにより、 例えば青色の EL光を緑色又は赤色の蛍光に変換することができる。
[0003] この EL表示装置は、透光性支持基板上に複数の遮光層と一以上の蛍光材料層を 含む複数の異なる色変換層とが互い違いに繰り返し平面的に分離配置された色変 換部材 (色変換基板)と、色変換層に対応した位置に平面的に分離配置された複数 の発光部材 (EL基板)とが、各発光部材の光を色変換層が受光して異なる発光をす るように配設されている。
ここで、蛍光材料層（色変換層）は、 EL光を十分吸収し、高効率で蛍光を発光させ る必要がある。そのためには、蛍光材料層の膜厚が、液晶等に用いられるカラーフィ ルタ膜厚（1〜2 /ζ πι)の約 10倍以上必要になる。その理由は、 EL光を十分吸収しよ うとすると蛍光材料濃度を大きくする必要があるが、蛍光材料の会合による蛍光の消 光 (濃度消光)を引き起こすため、蛍光材料層の膜厚を大きくして、蛍光効率を落とさ ず吸収効率を上げる必要があるためである。
一方、 EL表示装置のフルカラー化のためには、蛍光材料層を高精細に平面的に 分離配置 (パターニング)する必要がある。 大型、高精細のフルカラー有機 EL表示装置として、有機 EL基板と色変換基板とを 対向させて形成した有機 EL表示装置が検討されている。このような有機 EL表示装 置の従来構成を以下に挙げる。
(1)特許文献 1は、色変換基板上に形成される色変換層の隔壁が遮光層で形成され て 、る。この遮光層のパターユング精度は低く粗 、パターン (アスペクト比：膜厚 Z幅 = 1Z2が限度)なので、高精細の色変換基板、ひいては高精細の有機 EL表示装置 を得ることが難しい。
(2)特許文献 2では、隔壁を表示装置の表示領域の周辺部に配置している。この場 合、有機 EL表示装置が大型化した時に、表示中央部がたわんでしまい、有機 EL表 示装置の耐衝撃性や表示面での発光均一性に問題が生じる。
(3)特許文献 3, 4では、色変換基板と有機 EL基板との間に支柱 (スぺーサ)又は応 力緩和層を介して両者を対向させている力 色変換層間には遮光層（ブラックマトリク ス）があり、この遮光層上に、別途支柱を配置している。この構成では、（1)と同様の 問題があるとともに、厚膜の遮光層と、支柱、又は応力緩和層が別々に必要になるの で、構成が複雑になり、コスト高になる。
(4)特許文献 5では、色変換基板上に柱状体を形成しているが、各色変換層間のギ ヤップを埋めるためのオーバーコート層が必要になるとともに、該柱状体が有機 ELの 発光領域に力かると、有機発光媒体に圧力がかかるので、温度変化等による応力発 生により、有機発光媒体を破壊して表示欠陥が生じる恐れがある。
(5)特許文献 6では、透明な隔壁で、色変換層を分離した色変換基板を形成してい るが、該色変換基板上に有機 ELが直接積層された構成となっており、有機 EL基板 と色変換基板が対向した構成ではなぐ隔壁が両者のスぺーサとして機能していな い。また、有機 ELが色変換基板の表面平滑性、水分等の揮発成分の影響を直接受 けて、断線、短絡、ダークスポット等の表示欠陥が生じやすい。
特許文献 1： W098/34437
特許文献 2 :特開 2004— 103534号公報
特許文献 3：特開 2003— 243154号公報
特許文献 4：特開 2003— 282259号公報 特許文献 5：特開 2003 - 257658号公報
特許文献 6：特開 2003 - 229260号公報
[0005] 本発明の目的は、構成が簡易で表示欠陥が少なぐ耐衝撃性のある大画面、高精 細の有機 EL表示装置を得ることである。
発明の開示
[0006] 本発明により提供される有機 EL表示装置とその効果は以下の通りである。
1.第一の基板上に有機 EL素子が形成されている有機 EL基板と、
第二の基板上に色変換層が形成されている色変換基板とが、
前記有機 EL素子と前記色変換層を対向させて、配置されていて、
前記壁が色変換層を分離する隔壁であるとともに、前記有機 EL基板と色変換基板 のスぺーサであり、
前記壁の間に、前記色変換層と共に封止媒体がある、有機 EL表示装置。
[0007] ここで、透明な壁の「透明」とは、波長 400nm〜700nmの可視領域における光の 透過率が 10%を超える意味である。好ましくは、 400〜450nmでの光の透過率が 1 0%を超える。これにより、 400nm未満の紫外領域での光の透過率を確保できるの で、壁材の感光性榭脂をフォトリソ工程の露光工程で十分感光させることができる。 従って、厚膜、高精細の壁を得ることが容易となる。
壁の好適なアスペクト比（高さ Z幅）は、 1/2 (0. 5)〜： LOZl ( lO)であり、幅は 1 /z πι〜50 /ζ πιである。より好適なアスペクト比は、 2/3 (0. 67)〜5Zl (5)であり、幅 5 μ m〜30 μ mである。
尚、上記特許文献 1等に記載の本発明の壁に相当する遮光層は、感光性榭脂中 に遮光材料が含まれている。遮光材料は、通常感光性榭脂の感光領域 (通常 300 〜450nm)に吸収を有しており、フォトリソ工程の露光工程で十分感光させることが できないので、厚膜、高精細化が困難である。また、遮光層を厚膜の金属材料により 形成する場合は、厚膜の金属層を精度よくエッチングするのは困難である。
本発明では、透明な材料により壁を形成することにより、厚膜、高精細を可能として いる。
このように、色変換層間に透明な隔壁を配置することにより高精細な隔壁が得られ るので、色変換層も高精細化可能であり、かつ、有機 EL表示装置の開口率が大きく とれて、発光効率が向上する。
また、隔壁を厚くすることができるので、色変換層に蛍光体層を用いた場合には、 蛍光体層も厚膜化でき、蛍光体の蛍光変換効率が向上し、ひいては、有機 EL表示 装置の発光効率が向上する。
[0008] さらに、透明な壁が、有機 EL基板と色変換基板のスぺーサを兼ねるので、このスぺ ーサを介して、有機 EL基板と色変換基板を安定して (ギャップ制御して）、対向、貼り 合わせが可能であり、ひいては、大画面有機 EL表示装置の耐衝撃 (機械的、熱的） 安定性を高めることができる。また、有機 ELが色変換基板の表面平滑性や、水分等 の揮発成分の影響を直接受けな 、ので、有機 EL表示装置の欠陥を少なくすること ができる。
さらに、透明な隔壁が、色変換層の分離と、スぺーサを兼ねるので、有機 EL表示 装置の構成が簡易化し、低コストの有機 EL表示装置を得ることができる。
[0009] 2.前記透明な壁の下部及び Z又は上部に遮光層が形成されている 1記載の有機 E L表示装置。
遮光層を形成することにより、有機 EL表示装置のコントラストを向上させ、有機マル チカラ一化、フルカラー化の際の視野角依存性を低減することができる。なお、この 遮光層は、高精細化、高開口率ィ匕を妨げないような薄膜で形成され、色変換層の分 離機能はない。
[0010] 3.前記透明な壁の屈折率が、前記色変換層の屈折率と異なる 1又は 2記載の有機 EL表示装置。
このような構成では、ある画素の色変換層から発した光が、隣接する画素に混ざり 込むことを抑制できるので、有機 EL表示装置の色再現性が向上する。
[0011] 4.前記透明な壁の側面が、可視光を反射する機能を有する 1〜3のいずれかに記 載の有機 EL表示装置。
色変換層から発した光が、壁の側面で反射され、有効に有機 EL表示装置の表示 に利用される。
具体的には、壁の側面に反射層を配置したり、隔壁を可視光を散乱反射するものと する。
[0012] 5.前記透明な壁の幅が、第一の基板 (有機 ELが形成されている基板)から第二の 基板 (色変換層形成されている基板）に向かって、漸次又は段階的に小さくなる 1〜4 の!、ずれかに記載の有機 EL表示装置。
これにより、色変換層力 の光取り出し側の面積が大きくなるので、より発光効率が 向上するとともに、色変換層を隔壁間にインクジェット又はスクリーン印刷等の方法で 埋め込んだ場合に、各色変換層がより平面化し、画素内又は画素間の発光色のばら つきが低減する。尚、「漸次又は段階的に小さくなる」とは、例えば、透明な壁の断面 形状が逆台形状又は T文字状等になることである。
[0013] 6.前記色変換層が半導体微粒子を含む 1〜5のいずれかに記載の有機 EL表示装 置。
これにより、変換効率、色度が向上し、耐久性のよい色変換層が得られる。 また、色変換層の平均屈折率が高くなり、透明な隔壁との屈折率差が大きくなるた め、色変換層からの発光の、隣接する色変換層への混じり込みが減り、有機 EL表示 装置の発光の色再現性が向上する。
[0014] 7.前記色変換層力 蛍光体層及び Z又はカラーフィルタ力 なる 1〜6のいずれか に記載の有機 EL表示装置。
蛍光体層とカラーフィルタを組み合わせることにより、有機 EL表示装置の発光の色 純度を高め、カラーフィルタにより蛍光体層の外光励起光をカットしてコントラストを高 めることができる。また、白色発光有機 ELと、蛍光体層及び Z又はカラーフィルタと の組合せにて、フルカラー有機 EL表示装置としてもょ 、。
[0015] 8.前記有機 EL素子がアクティブ駆動される 1〜7のいずれかに記載の有機 EL表示 装置。
アクティブ型では、低電圧で有機 EL素子に負荷を与えず、大画面、高精細の有機 EL表示装置を得ることができる。
[0016] 本発明によれば、構成が簡易な、耐衝撃性のある大画面、高精細の有機 EL表示 装置が提供できる。また、この有機 EL表示装置は構成が簡易であるので、低コストで 製造できる。 図面の簡単な説明
[0017] [図 1]本発明の一実施形態に力かる有機 EL表示装置を示す図である。
[図 2]本発明の他の実施形態に力かる有機 EL表示装置を示す図である。
[図 3]本発明の他の実施形態に力かる有機 EL表示装置を示す図である。
[図 4]本発明の他の実施形態に力かる有機 EL表示装置を示す図である。
[図 5] (a)は隔壁のストライプパターンの端部を示す概略上面図であり、 (b)は垂直な 隔壁を形成した例を示す概略上面図である。
[図 6] (a)は透明な隔壁の断面形状を矩形状とした例を示す概念図であり、 (b)は透 明な隔壁の断面形状を逆台形状とした例を示す概念図である。
[図 7]ポリシリコン TFTの形成工程を示す図である。
[図 8]ポリシリコン TFTを含む電気スィッチ接続構造を示す回路図である。
[図 9]ポリシリコン TFTを含む電気スィッチ接続構造を示す平面透視図である。
発明を実施するための最良の形態
[0018] 実施形態 1
図 1は、本発明の一実施形態にかかる有機 EL表示装置を示す。
この有機 EL表示装置 1は、第一の基板 10上に有機 EL素子 40が形成されている 有機 EL基板 100と、第二の基板 60上に色変換層 70が形成されている色変換基板 2 00と力 有機 EL素子 40と色変換層 70が対向するように、配置されている。
具体的には、有機 EL基板 100には、第一の基板上 10に、 TFT20、層間絶縁膜 3 0、下部電極 42、有機発光媒体 44、上部電極 46、ノリア膜 50が形成されている。こ こで、下部電極 42、有機発光媒体 44、上部電極 46から有機 EL素子 40が構成され る。
色変換基板 200には、第二の基板 60上に、色変換層 70、透明な隔壁 80が形成さ れている。隔壁 80は、色変換層 70の間にあって、色変換層 70を分離している。さら に、隔壁 80は、隔壁 80の厚さ T1が、色変換層 70の厚さ T2より厚ぐ有機 EL基板 1 00と色変換基板 200のスぺーサとしても機能する。隔壁 80の間には、色変換層 70と 共に封止媒体 90がある。
有機 EL基板 100と色変換基板 200は、封止媒体 90を挟んで、封止接着層 92によ り、接着され、封止されている。
[0019] この実施形態では、第二の基板上にフォトリソ法で壁 80を形成するとき、壁 80に透 明な材料を使用しているので、厚膜、高精細化が可能となる。
その結果、色変換層 70も高精細化され、かつ、有機 EL表示装置の開口率が大きく とれて、発光効率が向上する。
また、隔壁 80を厚くすることができるので、色変換層 70に蛍光体層を用いた場合に は、蛍光体層も厚膜化でき、蛍光体の蛍光変換効率が向上し、有機 EL表示装置の 発光効率が向上する。
さらに、透明な壁 80力 スぺーサを兼ねるので、このスぺーサを介して、有機 EL基 板 100と色変換基板 200を安定して配置でき、大画面有機 EL表示装置の耐衝撃 ( 機械的、熱的)安定性を高めることができる。
隔壁 80が、色変換層 70の分離と、スぺーサを兼ねるので、有機 EL表示装置の構 成が簡易化し、低コストの有機 EL表示装置を得ることができる。
[0020] 有機 EL素子 40から発せられる光は、色変換層 70により異なる波長又は色に変換 され、矢印に示す方向から取り出される。色変換層 70が同じであれば、モノクロ（例え ば白色表示)の表示装置が得られ、色変換層 70が異なり 3原色が得られれば、フル カラーの表示装置が得られる。
好ましくは、隔壁 80の屈折率が、色変換層 70の屈折率と異なる。複数の種類の色 変換層が有り、複数の屈折率があるときは、好ましくは全ての屈折率と異なる。
屈折率が異なると、ある画素の色変換層から発した光が、隣接する画素に混ざり込 むことを抑制できるので、有機 EL表示装置の色再現性が向上する。
本実施形態では、開口率を大きくできるトップ *ェミッションタイプである。
[0021] 実施形態 2
図 2は、本発明の他の実施形態にカゝかる有機 EL表示装置を示す。
尚、以下の図面において、図 1と同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略す る。
この実施形態では、色変換基板の隔壁だけが、実施形態 1と異なる。
図 2 (a)の有機 EL表示装置 2では、色変換基板 210の隔壁 80の上部に遮光層 82 が形成されている。
図 2 (b)の有機 EL表示装置 3では、色変換基板 220の隔壁 80の下部に遮光層 82 が形成されている。
図 2 (c)の有機 EL表示装置 4では、色変換基板 230の隔壁 80の下部及び上部に 遮光層 82が形成されている。
このように遮光層 82を形成することにより、有機 EL表示装置のコントラストを向上さ せ、マルチカラー化、フルカラー化の際の視野角依存性を低減することができる。な お、この遮光層は、高精細化、高開口率ィ匕を妨げないような薄膜で形成され、色変 換層の分離機能はない。
[0022] 実施形態 3
図 3は、本発明の他の実施形態にカゝかる有機 EL表示装置を示す。
この実施形態では、色変換基板の隔壁だけが、実施形態 1と異なる。
図 3の有機 EL表示装置 5では、色変換基板 240の隔壁 80の側部に可視光を反射 する機能を有する反射層 84が形成されている。
色変換層 70から発した光は、反射層 84で反射され、有効に有機 EL表示装置の表 示に利用される。尚、反射層のみならず、隔壁側面で可視光を反射させるために、側 面を粗面にしたり、隔壁内に隔壁とは屈折率の異なる微粒子を、隔壁の透明性を失 わな 、程度に分散させて、可視光を散乱反射させてもょ 、。
[0023] 実施形態 4
図 4は、本発明の他の実施形態にカゝかる有機 EL表示装置を示す。
この実施形態では、色変換層の構成だけが、実施形態 2 (a)と異なる。
図 4の有機 EL表示装置 6では、有機 EL素子 40が青色発光であるとき、フルカラー を実現するために、色変換層 70は、青色画素 (青色変換層）、緑色画素 (緑色変換 層）、赤色画素 (赤色変換層）により構成されて!ヽる。
青色画素（青色変換層）は青フィルタ 72、緑色画素（緑色変換層）は緑フィルタ 74 と緑色蛍光体層 75、赤色画素（赤色変換層）は赤フィルタ 76と赤色蛍光体層 77から
、構成される。緑色蛍光体層 75は、青色光を緑色光に変換し、赤色蛍光体層 77は、 青色光を赤色光に変換する。 蛍光体層とカラーフィルタを組み合わせることにより、有機 EL表示装置の発光の色 純度を高め、また、カラーフィルタにより蛍光体層の外光励起光をカットしてコントラス トを高めることができる。
[0024] 以下、本実施形態の各部材について説明する。
1.色変換基板
色変換基板は、透光性基板、透明な隔壁、色変換層さらに必要に応じて、遮光層、 反射層から構成される。
(1)透光性基板 (第二の基板 60に相当）
本発明に用いられる透光性基板は、有機 EL表示装置を支持する基板であり、 400 nm〜700nmの可視領域の光の透過率が 50%以上で、平滑な基板が好ましい。具 体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰 ガラス、ノ リウム 'ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケィ酸ガラス、ホウケィ 酸ガラス、ノ リウムホウケィ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板と しては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフ アイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。
[0025] (2)透明な隔壁
本発明に用いられる透明な隔壁は、色変換基板の色変換層間に配置され、色変換 層の分離に寄与し、有機 EL基板と色変換基板のスぺーサも兼ねるものである。透明 な隔壁の「透明」とは、波長 400nm〜700nmの可視領域における光の透過率が 10 %を超える意味である。好ましくは、 400〜450nmでの光の透過率が 10%を超える 。これにより、 400nm未満の紫外領域での光の透過も確保できるので、隔壁材の感 光性榭脂をフォトリソ工程の露光工程で十分感光させることができ、厚膜、高精細の 隔壁を得ることが容易となる。
この時の隔壁のアスペクト比は、隔壁のアスペクト比（高さ Z幅）は、 1/2 (0. 5)〜 10Zl (10)が好ましぐ 2/3 (0. 67)〜5Zl (5)がより好ましい。アスペクト比が、 1 /2 (0. 5)未満だと、高精細化、高開口率のメリットが得れず、 10Zl (10)を超える と隔壁の安定性が悪くなる恐れがある。
隔壁の幅 ίま、 1 μ m〜50 μ m力好ましく、 5 μ m〜30 μ m力より好まし!/ヽ。幅力 1 μ m未満では、スぺーサとして隔壁の安定性が悪くなり、 50 /z mを超えると、高精細化 、高開口率のメリットが得られない恐れがある。
好適な膜厚については、前記好ましいアスペクト比と幅から自動的に算出されるが 、具体的には、 0. 5 m〜500 mとなる。
[0026] 透明な隔壁の表面形状は、格子状でもストライプ状でもよい。色配置の自由度を求 める場合には格子状がよいが、色変換層の均一性、安定性を求める場合には、ストラ イブ状が好まし 、。色変換層を隔壁間にインクジェットまたはスクリーン印刷等の方法 で埋め込む場合には、色変換層の流れ出しを抑制するために、隔壁のストライプバタ 一ンの端部には、ストライプに対して垂直な隔壁を形成しておくことことが好ましい。 一例を図 5に示す。
図 5 (a)は隔壁のストライプパターンの端部を示す概略上面図であり、図 5 (b)は垂 直な隔壁を形成した例を示す概略上面図である。簡略化のため、第二の基板及び 透明な隔壁のみを示し、他の部材は省略している。第二の基板 60上に形成した隔 壁 80のストライプパターンの端部に、垂直な隔壁 81が形成してある。
[0027] また、透明な隔壁の幅が、第一の基板 (有機 ELが形成されて 、る基板)から第二の 基板 (色変換層が形成されている基板）に向かって、漸次又は段階的に小さくなるこ とが好ましい。即ち、透明な隔壁の断面形状は、通常は矩形状であるが、逆台形状 又は T字状とすることが好ま 、。
図 6 (a)は透明な隔壁の断面形状を矩形状とした例を示す概念図であり、 (b)は透 明な隔壁の断面形状を逆台形状とした例を示す概念図である。簡略化のため、第二 の基板、透明な隔壁及び色変換層のみを示し、他の部材は省略している。図 6 (b)に おいて、第二の基板 60上に逆台形状の透明な隔壁 80'が形成してある。透明な隔 壁 80'間に色変換層 70が形成されている。このような構成により、色変換層 70からの 光取り出し側の面積が大きくなるので、より発光効率が向上するとともに、色変換層 7 0を隔壁 80'間にインクジェット又はスクリーン印刷等の方法で埋め込んだ場合に、各 色変換層 70がより平面化し、画素内又は画素間の発光色のばらつきが低減する。 透明な隔壁の材料としては、フォトリソグラフィ一法が適用できる感光性榭脂が選ば れる。例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケィ皮酸ビュル系、環ゴム系等の反 応性ビュル基を有する光硬化型レジスト材料が挙げられる。これらのレジスト材料は、 尚、前記透明という範囲を超えないならば、各種色素、染料、さらに顔料等の微粒 子を含んでいてもよい。
また、透明な隔壁の屈折率は、色変換層の屈折率と異なることが好ましい。屈折率 が異なることにより、色変換層から発した光が、隔壁界面で反射して、隣接する画素 に混ざり込むことを抑制できるので、有機 EL表示装置の色再現性が向上する。色変 換層と透明な隔壁との屈折率差は 0. 1以上あることが好ましい。
さらに、透明な隔壁の側面が可視光を反射する機能を有することが好ましい。具体 例は、後で記載する。
[0028] (3)色変換層
色変換層は、蛍光体層及び Z又はカラーフィルタ層である。
(3) 1.蛍光体層
EL素子のような発光体力 発せられる光から、より長波長の光を有する成分を含む 光に変換する機能を有する層である。例えば、発光体の発する光のうち、青色光の 成分 (波長が 400ηπ！〜 500nmの領域）力 色変換層に吸収されることによって、より 波長の長い緑色又は赤色の光に変換する。尚、本発明の色変換層は、発光体の青 色光成分を一部透過させるとともに、黄色〜赤色変換光を混合させることによって、 発光体力 発せられる光を白色光に変換することもできる。
蛍光体層は、少なくとも、発光体から入射する光の波長を変換する蛍光体を含み、 必要に応じて、バインダー榭脂内に分散してもよい。
蛍光体としては、蛍光色素等の有機蛍光体及び無機蛍光体が使用できる。
[0029] 有機蛍光体のうち、発光体における近紫外光から紫色の発光を青色発光に変換す る蛍光体としては、 1, 4 ビス（2—メチルスチリル）ベンゼン（Bis— MBS)、トランス -4, 4' ージフエ-ルスチルベン（DPS)等のスチルベン系色素、 7—ヒドロキシー4 —メチルクマリン (クマリン 4)等のクマリン系色素を挙げることができる。
また、青色、青緑色又は白色の発光を緑色発光に変換する場合の蛍光体につい ては、例えば、 2, 3, 5, 6- 1H, 4H—テトラヒドロ一 8 トリフロルメチルキノリジノ（9 , 9a, 1— gh)クマリン（クマリン 153)、 3— (2' —ベンゾチアゾリル）— 7—ジェチル アミノクマリン（クマリン 6)、 3— (2' —べンズイミダゾリル） - 7-Ν, Ν—ジェチルアミ ノクマリン（クマリン 7)等のクマリン色素、その他クマリン色素系染料であるベーシック イェロー 51、また、ソノレベントイェロー 11、ソノレベントイェロー 116等のナフタノレイミド 色素、ペリレン系色素を挙げることができる。
また、青色から緑色までの発光、又は白色の発光を、橙色から赤色までの発光に変 換する場合の蛍光色素については、例えば、 4ージシァノメチレンー2—メチルー 6— (ρ—ジメチルアミノスチルリル）— 4Η—ピラン（DCM)等のシァニン系色素、 1—ェチ ルー 2— (4— (ρ—ジメチルァミノフエ-ル）— 1, 3—ブタジェ -ル）—ピリジ-ゥム— パーク口レート（ピリジン 1)等のピリジン系色素、口一ダミン Β、ローダミン 6G、ベーシ ックバイオレッド 11等のローダミン系色素、その他にォキサジン系色素等が挙げられ る。
[0030] さらに、各種染料 (直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等)も蛍光性があ れば蛍光体として選択することが可能である。
また、蛍光体をポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩ィ匕ビュル酢酸ビニル 共重合体、アルキッド榭脂、芳香族スルホンアミド榭脂、ユリア榭脂、メラニン榭脂、ベ ンゾグアナミン榭脂等の顔料榭脂中にあらかじめ練り込んで顔料ィ匕したものでもよ!/ヽ 無機蛍光体としては、金属化合物等の無機化合物力 なり、可視光を吸収し、吸収 した光よりも長い蛍光を発するものを用いることができる。蛍光体表面には、後述する バインダー榭脂への分散性向上のため、例えば、長鎖アルキル基や燐酸等の有機 物で表面を修飾してあってもよい。無機蛍光体を使用することによって、蛍光体層の 耐久性をより向上することができる。具体的には、以下のものを用いることができる。
[0031] (a)金属酸化物に遷移金属イオンをドープした微粒子
Y O、 Gd O、 ZnO、 Y Al O 、 Zn SiO等の金属酸化物に、 Eu2+、 Eu3+、 Ce3
2 3 2 3 3 5 12 2 4
+、 Tb3+等の、可視光を吸収する遷移金属イオンをドープしたもの。
[0032] (b)金属カルコゲナイド物に遷移金属イオンをドープした微粒子
ZnS、 CdS、 CdSe等の金属カルコゲナイド化物に、 Eu2+、 Eu3+、 Ce3+、 Tb3+等 の可視光を吸収する遷移金属イオンをドープしたもの。 Sや Se等が、後述するバイン ダー榭脂の反応成分により引き抜かれることを防止するため、シリカ等の金属酸ィ匕物 や有機物等で表面修飾してもよ ヽ。
[0033] (c)半導体のバンドギャップを利用し、可視光を吸収、発光する微粒子
CdS、 CdSe、 CdTe、 ZnS、 ZnSe、 InP等の半導体微粒子。これらは、特表 2002 — 510866号公報等の文献で知られて 、るように、粒径をナノサイズィ匕することにより 、バンドギャップを制御し、その結果、吸収—蛍光波長を変えることができる。 Sや Se 等が、後述するバインダー榭脂の反応成分により引き抜かれることを防止するため、 シリカ等の金属酸ィ匕物や有機物等で表面修飾してもよ ヽ。
例えば、 CdSe微粒子の表面を、 ZnSのような、よりバンドギャップエネルギーの高 V、半導体材料のシェルで被覆してもよ!/ヽ。これにより中心微粒子内に発生する電子 の閉じ込め効果を発現しやすくなる。
ここで、色変換層の発光色に応じて、半導体微粒子の粒径を変える、及び Z又は 組成を変える。例えば、同一組成の半導体微粒子にて発光色を変える場合には、粒 径を変え、異なる組成の半導体微粒子にて発光色を変える場合には、略同一の粒 径を有する半導体微粒子を使用することができる。
粒径を変えて発光色を変える場合には、組成によっては粒径制御が難しい場合が あるので、異なる組成の半導体微粒子にて発光色を変える方が好まし 、。
ここで、粒径分布はできるだけ小さい方が発光がシャープになり、発光の色純度、 効率が向上するので好ましい。粒径分布は、好ましくは 20%以下、さらに好ましくは 1 0%以下、より好ましくは 5%以下である。尚、粒径分布（％)は、以下の式で求める。 粒径分布 (％) = (粒径の標準偏差 Z平均粒径） X 100
尚、上記の無機蛍光体は、一種単独で使用してもよぐまた、二種以上を組み合わ せて使用してもよい。
[0034] ノ インダー榭脂は、透明な (可視光における光透過率が 50%以上)材料が好まし い。例えば、ポリアルキルメタタリレート、ポリアタリレート、アルキルメタタリレート/メタ クリル酸共重合体、ポリカーボネート、ポリビュルアルコール、ポリビュルピロリドン、ヒ ドロキシェチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の透明榭脂（高分子）が挙 げられる。
また、蛍光体層を平面的に分離配置するために、フォトリソグラフィ一法が適用でき る感光性榭脂も選ばれる。例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケィ皮酸ビニル 系、環ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト材料が挙げられる。また 、印刷法を用いる場合には、透明な榭脂を用いた印刷インキ (メジゥム）が選ばれる。 例えば、ポリ塩化ビニル榭脂、メラミン榭脂、フエノール榭脂、アルキド榭脂、エポキシ 榭脂、ポリウレタン榭脂、ポリエステル榭脂、マレイン酸榭脂、ポリアミド榭脂のモノマ 一、オリゴマー、ポリマーまた、ポリメチノレメタタリレート、ポリアタリレート、ポリカーボネ ート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシェチルセルロース、カル ボキシメチルセルロース等の熱可塑型または熱硬化型の透明榭脂を用いることがで きる。
[0035] 蛍光体層の形成方法は、主に以下の 2通りがある。
蛍光体層が、主に蛍光体のみからなる場合は、ガラス板等の基板上に、所望の色 変換層のパターンが得られるマスクを介して、真空蒸着で成膜することが好ましい。 蛍光体層が、蛍光体とバインダー榭脂からなる場合は、蛍光体、バインダー榭脂及 び適当な溶剤を、混合、分散又は可溶化させて液状物とし、当該液状物を基板等の 上に、スピンコート、ロールコート、キャスト法等の方法で成膜し、その後、フォトリソグ ラフィ一法で所望の色変換層のパターンにパターユングしたり、インクジェット、スクリ ーン印刷等の方法で所望のパターンにパターニングして、色変換層を形成するのが 好ましい。
蛍光体層の厚さは、発光体の発光を十分に受光（吸収)するとともに、色変換の機 能を妨げるものでなければ、特に制限されるものではないが、前記隔壁の膜厚を越 えることができないので、 0. 4 111〜499 111とすることカ 子ましく、5 111〜100 111 とするのがより好ましい。
[0036] (3)—2.カラーフィルタ
カラーフィルタについて、その材料は特に制限されるものではないが、例えば、染 料、顔料及び榭脂からなるもの、又は染料、顔料のみ力 なるものがある。染料、顔 料及び榭脂からなるカラーフィルタには、染料、顔料をバインダー榭脂中に溶解又は 分散させた固形状態のものを挙げることができる。
カラーフィルタに用いる染料、顔料については、ペリレン、イソインドリン、シ了ニン、 ァゾ、才キサジン、フタロシアニン、キナクリドン、アントラキノン、ジケトピロローピロ一 ル等が好ましく挙げられる。
また、本発明の色変換層は、蛍光層とカラーフィルタの積層が好ましいが、上述し た蛍光体材料とカラーフィルタ材料を混合して形成した層であってもよ ヽ。これにより 、色変換層に、発光体からの光を変換する機能とともに、色純度を向上するカラーフ ィルタの機能を付与することができるので、構成が簡単になる。
カラーフィルタの形成方法、膜厚は、前記蛍光体層と同様である。
[0037] (4)遮光層
本発明にお 、て、透明な隔壁の下部及び Z又は上部に遮光層が形成されて 、る ことが好ましい。
遮光層を形成することにより、有機 EL表示装置のコントラストを向上させ、有機マル チカラ一化、フルカラー化の際の視野角依存性を低減することができる。
遮光層は、感光性榭脂中に遮光材料が含まれており、感光性榭脂の感光領域 (通 常 300〜450nm)に遮光材料が通常吸収を有しており、フォトリソ工程の露光工程で 十分感光させることができないので、厚膜、高精細化が困難である。また、厚膜の金 属材料による遮光層の場合には、厚膜の金属層を精度よくエッチングするのは困難 である。よって、遮光層のパターユング精度は低く粗いパターン (アスペクト比:膜厚 Z幅 = 1Z2が限度）にならざるを得ないので、高精細の色変換基板、ひいては高精 細の有機 EL表示装置を得ることが難しい。従って、本発明の遮光層の膜厚は好まし くは 10nm〜5 μ m、より好ましくは 100nm〜2 μ mであり、遮光性を維持しつつ、薄 膜ィ匕することが好ましい。
[0038] 遮光層の表面形状は格子状でもストライプ状でもよいが、有機 EL表示装置のコント ラストをより向上させるには、格子状がより好ましい。
遮光層の透過率は、発光部材の光又は色変換層（特に蛍光体層）からの光を発す る領域、すなわち波長 400nm〜700nmの可視領域における光において 10%以下 であることが好ましぐ 1 %以下がさらに好まし!/、。 次に、遮光層の材料としては、例えば以下の金属及び黒色色素を挙げることができ る。金属の種類としては、 Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ge, In, K, Mg, Ba, Na, Ni, Pb , Pt, Si, Sn, W, Zn, Cr, Ti, Mo, Ta,ステンレス等の一種以上の金属が挙げら れる。また、上記金属の酸化物、窒化物、硫化物、硝酸塩、硫酸塩等を用いてもよく 、必要に応じて炭素が含有されていてもよい。
[0039] 上記材料は、スパッタリング法、蒸着法、 CVD法、イオンプレーティング法、電析法 、電気メツキ法、化学メツキ法等の方法により、透明な隔壁の下部 (透光性基板上)又 は、透明な隔壁の上部に成膜され、フォトリソグラフィ一法等によりパターユングを行 つて、遮光層のパターンを形成することができる。
黒色色素としては、カーボンブラック、チタンブラック、ァ-リンブラック、前記カラー フィルタ色素を混合して黒色化したものが挙げられる。これらの黒色色素、又は前記 金属材料を色変換層で用いたバインダー榭脂中に溶解、又は分散させた固体状態 とし、色変換層と同様な方法でパターユングして透明な隔壁の下部、上部に遮光層 のパターンを形成する。
[0040] (5)反射機能 (隔壁の少なくとも側面）
透明な隔壁の側面が、可視光を反射する機能を有することが好ましい。色変換層 力 発した光が、隔壁側面で反射され、有効に有機 EL表示装置の表示に有効に利 用される。
隔壁側面が反射機能を有するには、隔壁の側面に可視光を反射する層を配置した り、隔壁側面を粗面にしたり、隔壁内に隔壁とは屈折率の異なる微粒子を、隔壁の透 明性を失わない程度に分散させて、可視光を散乱反射させる。
反射層としては、波長 400〜700nmの可視領域における光の反射率が 10%以上 、さらに 50%以上とすることがより好ましい。
反射層は、例えば、透明な隔壁の側面以外の部分にフォトレジスト膜を形成し、前 記遮光層で用いた金属材料及び酸化チタン、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム などの高屈折率材料をスパッタリング法、蒸着法、 CVD法、イオンプレーティング法 等の方法で斜方成膜後、フォトレジストを剥離すること (リフトオフ法)で形成できる。こ の場合の反射層の膜厚は、好ましくは 0. 01〜1 /ζ πι、より好ましくは均一性と密着性 の面で 0. 05〜0. 5 μ mである。
[0041] 2.有機 EL基板
通常、有機 EL基板は基板と有機 EL素子から構成され、有機 EL素子は有機発光 媒体と、これを挟持する上部電極及び下部電極とにより構成されている。以下、有機 EL基板の各構成要素について、（1)支持基板、（2)有機発光媒体、（3)上部電極、 (4)下部電極、（5)層間絶縁膜、（6)バリア膜の順に説明する。
[0042] (1)支持基板 (第一の基板 10に相当）
有機 EL表示装置における支持基板は、有機 EL素子等を支持するための部材で あり、そのための機械強度や寸法安定性に優れて 、ることが好ま 、。
このような支持基板の材料としては、例えば、ガラス板、金属板、セラミックス板ある いはプラスチック板 (例えば、ポリカーボネート榭脂、アクリル榭脂、塩化ビニル榭脂、 ポリエチレンテレフタレート榭脂、ポリイミド榭脂、ポリエステル榭脂、エポキシ榭脂、フ エノール榭脂、シリコン榭脂、フッ素榭脂、ポリエーテルサルフォン榭脂)等を挙げるこ とがでさる。
また、これら材料からなる支持基板は、有機 EL表示装置内への水分の侵入を防ぐ ため、さらに無機膜を形成したり、フッ素榭脂を塗布したりして、防湿処理や疎水性処 理を施してあることが好ま U、。
特に、有機発光媒体への水分又は酸素の侵入を避けるため、支持基板における含 水率及び水蒸気又は酸素のガス透過係数を小さくすることが好ましい。具体的には、 支持基板 1の含水率を 0. 0001重量％以下の値とし、かつ、水蒸気又は酸素透過係 数を 1 X 10"13cc - cm/cm2 - sec. cmHg以下の値とすることが好ましい。
尚、本発明では、支持基板と反対側、即ち、上部電極側カゝら EL発光を取り出すた め、支持基板は必ずしも透明性を有する必要はない。
[0043] (2)有機発光媒体
有機発光媒体は、電子と正孔とが再結合して EL発光が可能な有機発光層を含む 媒体である。この有機発光媒体は、例えば、陽極上に以下の（a)〜(g)のいずれかに 示す各層を積層して構成することができる。
(a)有機発光層 (b)正孔注入層 Z有機発光層
(c)有機発光層 Z電子注入層
(d)正孔注入層 Z有機発光層 Z電子注入層
(e)有機半導体層 Z有機発光層
(f)有機半導体層 Z電子障壁層 Z有機発光層
(g)正孔注入層 Z有機発光層 Z付着改善層
尚、上記 (a)〜(g)の構成のうち、（d)の構成が、より高い発光輝度が得られ、耐久 性にも優れて 、るので特に好ま 、。
以下、（A)有機発光媒体の構成材料、及び、（B)有機発光媒体の厚さについて順 に説明する。
(A)有機発光媒体の構成材料
以下、有機発光媒体の構成要素例について、（i)有機発光層、（ii)正孔注入層、 (i ii)電子注入層及び (iv)付着改善層の順に説明する。
[0044] (i)有機発光層
有機発光媒体における有機発光層の発光材料としては、例えば、 p クォーターフ ェニル誘導体、 p クインタフヱ-ル誘導体、ベンゾジァゾール系化合物、ベンゾイミ ダゾール系化合物、ベンゾォキサゾール系化合物、金属キレートィ匕ォキシノイドィ匕合 物、ォキサジァゾール系化合物、スチリルベンゼン系化合物、ジスチリルビラジン誘 導体、ブタジエン系化合物、ナフタルイミド化合物、ペリレン誘導体、アルダジン誘導 体、ピラジリン誘導体、シクロペンタジェン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルァ ミン誘導体、クマリン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、 8—キノリノール誘導 体を配位子とする金属錯体、ポリフエ-ル系化合物等の一種単独又は二種以上の組 合せが挙げられる。
[0045] また、これら有機発光材料のうち、芳香族ジメチリディン系化合物としての、 4, 4— ビス（2, 2 ジー t ブチルフエ-ルビ-ル）ビフエ-ル（DTBPBBiと略記する。）や 4 , 4 ビス（2, 2 ジフエ-ルビ-ル）ビフエ-ル（DPVBiと略記する。 )及びこれらの 誘導体がより好ましい。
さらに、ジスチリルァリーレン骨格等を有する有機発光材料をホスト材料とし、当該 ホスト材料に、ドーパントとしての青色力も赤色までの強い蛍光色素、例えばクマリン 系材料、あるいはホストと同様の蛍光色素をドープした材料を併用することも好適で ある。より具体的にはホスト材料として、上述した DPVBi等を用い、ドーパントとして、 N, N ジフエ-ルァミノベンゼン（DPAVBと略記する。）等を用いることが好ましい。
[0046] (ii)正孔注入層
また、有機発光媒体における正孔注入層には、 1 X 104〜1 X 106VZcmの範囲の 電圧を印加した場合に測定される正孔移動度が 1 X 10_6cm2ZV'秒以上であって 、イオンィ匕エネルギーが 5. 5eV以下である化合物を使用することが好ましい。このよ うな正孔注入層を設けることにより、有機発光層への正孔注入が良好となり、高い発 光輝度が得られたり、あるいは、低電圧駆動が可能となる。
このような正孔注入層の構成材料としては、具体的に、ボルフイリンィ匕合物、芳香族 第三級ァミン化合物、スチルアミンィ匕合物、芳香族ジメチリディン系化合物、縮合芳 香族環化合物、例えば、 4, 4 ビス [N— (1—ナフチル）—N—フエ-ルァミノ]ビフ ェ-ル（NPDと略記する。）や、 4, 4' , 4"ートリス [N— (3—メチルフエ-ル） N— フエニルァミノ]トリフエニルァミン (MTDATAと略記する。 )等の有機化合物が上げ られる。
また、正孔注入層の構成材料として、 p型— Siや p型— SiC等の無機化合物を使用 することも好まし ヽ。
尚、上述した正孔注入層と、陽極層との間、あるいは、上述した正孔注入層と、有 機発光層との間に、導電率が 1 X 10_1GS/Cm以上の有機半導体層を設けることも 好ましい。このような有機半導体層を設けることにより、さらに有機発光層への正孔注 入がより良好となる。
[0047] (iii)電子注入層
また、有機発光媒体における電子注入層には、 1 X 104〜1 X 106VZcmの範囲の 電圧を印加した場合に測定される電子移動度が 1 X 10_6cm2ZV'秒以上であって 、イオン化エネルギーが 5. 5eVを超える化合物を使用することが好ましい。このよう な電子注入層を設けることにより、有機発光層への電子注入が良好となり、高い発光 輝度が得られたり、あるいは、低電圧駆動が可能となる。 このような電子注入層の構成材料としては、具体的に、 8—ヒドロキシキノリンの金属 錯体 (A1キレート: Alq)、又はその誘導体、あるいは、ォキサジァゾール誘導体が上 げられる。
[0048] (iv)付着改善層
また、有機発光媒体における付着改善層は、このような電子注入層の一形態とみな すことができる。即ち、電子注入層のうち、特に陰極との接着性が良好な材料からな る層であり、 8—ヒドロキシキノリンの金属錯体又はその誘導体等力も構成することが 好ましい。
尚、上述した電子注入層に接して、導電率が 1 X 10_1 SZcm以上の有機半導体 層を設けることも好ましい。このような有機半導体層を設けることにより、さらに有機発 光層への電子注入性が良好となる。
(B)有機発光媒体の厚さ
有機発光媒体の厚さについては特に制限はないが、例えば、厚さを 5ηπι〜5 /ζ πι の範囲内の値とすることが好ましい。その理由は、有機発光媒体の厚さが 5nm未満 となると、発光輝度や耐久性が低下する場合があり、一方、有機発光媒体の厚さが 5 mを超えると、印加電圧の値が高くなるためである。従って、有機発光媒体の厚さ を 10nm〜3 μ mの範囲内の値とすることがより好ましぐ 20nm〜l μ mの範囲内の 値とすることがさらに好ましい。
[0049] (3)上部電極
上部電極は、有機 EL基板の構成に応じて、陽極層又は陰極層に該当する。陽極 層に該当する場合には、正孔の注入を容易にするため、仕事関数の大きい材料、例 えば、 4. OeV以上の材料を使用することが好ましい。また、陰極層に該当する場合、 電子の注入を容易にするため、仕事関数の小さい材料、例えば 4. OeV未満の材料 を使用することが好ましい。また、本実施形態では、上取り出し型（トップェミッション 型）になるので、上部電極を介して光を取り出すため、上部電極は透明性を有する必 要がある。
陰極層の材料としては、例えば、ナトリウム、ナトリウム一カリウム合金、セシウム、マ グネシゥム、リチウム、マグネシウム 銀合金、アルミニウム、酸化アルミニウム、アルミ -ゥム リチウム合金、インジウム、希土類金属、これら金属と有機発光媒体材料との 混合物、及び、これらの金属と電子注入層材料との混合物等からなる電極材料を一 種単独、又は、二種以上組み合わせて使用することが好ましい。
尚、透明性を損なわない範囲で上部電極の低抵抗ィ匕を図るため、インジウムスズ酸 化物（ITO)、インジウム亜鉛酸化物（IZO)、インジウム銅 (Culn)、酸化スズ (SnO )
2
、酸ィ匕亜鉛 (ZnO)等の透明電極を陰極層上に積層したり、 Pt、 Au、 Ni、 Mo、 W、 C r、 Ta、 Al等の金属を一種単独、又は、二種以上組合せて陰極層に添加することも 好ましい。
[0050] また、上部電極として、光透過性金属膜、非縮体の半導体、有機導電体、半導体 性炭素化合物等からなる群から選択される少なくとも一つの構成材料から選択するこ とができる。例えば、有機導電体としては、導電性共役ポリマ、酸化剤添加ポリマ、還 元剤添加ポリマ、酸化剤添加低分子又は還元剤添加低分子であることが好まし ヽ。 尚、有機導電体に添加する酸化剤としては、ルイス酸、例えば塩ィ匕鉄、塩化アンチ モン、塩ィ匕アルミニウム等が挙げられる。また、同様に、有機導電体に添加する還元 剤としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリィ匕合物、アル力 リ土類ィ匕合物又は希土類等が挙げられる。さら〖こ、導電性共役ポリマとしてはポリア 二リン及びその誘導体、ポリチォフェン及びその誘導体、ルイス酸添加アミン化合物 等が挙げられる。
[0051] また、非縮体の半導体としては、例えば、酸化物、窒化物又はカルコゲナイド化合 物であることが好ましい。
また、炭素化合物としては、例えば、非晶質 c、グラフアイト又はダイヤモンドライク C であることが好ましい。
さらに、無機半導体としては、例えば、 ZnS、 ZnSe、 ZnSSe, MgS、 MgSSe、 Cd S、 CdSe、 CdTe又は CdSSeであることが好ましい。
上部電極の厚さは、面抵抗等を考慮して定めることが好ましい。例えば、上部電極 の厚さを 50nm〜5000nmの範囲内の値とするのが好ましぐより好ましくは lOOnm 以上の値とするのがよい。この理由は、上部電極の厚さをこのような範囲内の値とす ることにより、均一な厚さ分布や、 EL発光において 60%以上の光透過率が得られる とともに、上部電極の面抵抗を 15 Ω Ζ口以下の値、より好ましくは、 10 Ω Ζ口以下の 値とすることができるためである。
[0052] (4)下部電極
下部電極は、有機 EL表示装置の構成に応じて、陰極層又は陽極層に該当する。 陽極層の材料としては、例えば、インジウムスズ酸ィ匕物 (ΙΤΟ)、インジウム亜鉛酸ィ匕 物（ΙΖΟ)、インジウム銅 (Culn)、酸化スズ (SnO )、酸化亜鉛 (ZnO)、酸化アンチ
2
モン（Sb O、 Sb O、 Sb O )、酸化アルミニウム（Al O )等の一種単独、又は、二
2 3 2 4 2 5 2 3
種以上の組合せが挙げられる。
尚、本発明では、上部電極の側力も発光を取り出すので、下部電極の材料につい ては必ずしも透明性を有する必要はない。むしろ、一つの好ましい形態として、光吸 収性の導電材料から形成するとよい。このように構成すれば、有機 EL表示装置の表 示コントラストをより向上させることができる。また、その場合の好ましい光吸収性の導 電材料としては、半導体性の炭素材料、有色性の有機化合物、又は、前述した還元 剤及び酸化剤の組合せの他、有色性の導電性酸化物（例えば、 VO、 MoO、 WO
X X
等の遷移金属酸化物）が挙げられる。
X
一方、反射性の材料から形成してもよい。このように構成すれば、有機 EL表示装置 の発光を効率よく取り出すことができる。その場合の好ましい光反射性の材料として は、前記遮光層で用いた金属材料及び酸化チタン、酸化マグネシウム、硫酸マグネ シゥムなどの高屈折率材料が挙げられる。
下部電極の厚さについても、上部電極と同様に特に制限されるものではないが、例 えば、 10nm〜1000nmの範囲内の値とするのが好ましぐより好ましくは 10〜200n mの範囲内の値とするとよい。
[0053] (5)層間絶縁膜
有機 EL表示装置における層間絶縁膜は、有機発光媒体の近傍又は周辺に設けら れる。そして、層間絶縁膜は、有機 EL表示装置全体としての高精細化、下部電極と 上部電極との短絡防止に用いられる。また、 TFTにより有機 ELを駆動する場合、層 間絶縁膜は、 TFTを保護したり、下部電極を平坦面に成膜するための下地としても 用いられる。 本発明では、画素ごとに分離配置して設けられた下部電極どうしの間を埋めるよう に、層間絶縁膜を設けている。即ち、層間絶縁膜は、画素どうしの境界に沿って設け られている。
層間絶縁膜の材料としては、通常、アクリル榭脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリイミド 榭脂、フッ素化ポリイミド榭脂、ベンゾグアナミン榭脂、メラミン榭脂、環状ポリオレフィ ン、ノボラック榭脂、ポリケィ皮酸ビニル、環化ゴム、ポリ塩化ビニル榭脂、ポリスチレ ン、フエノール榭脂、アルキド榭脂、エポキシ榭脂、ポリウレタン榭脂、ポリエステル榭 脂、マレイン酸榭脂、ポリアミド榭脂等が挙げられる。
また、層間絶縁膜を無機酸化物から構成する場合、好ましい無機酸ィ匕物として、酸 化ケィ素（SiO又は SiO )、酸ィ匕アルミニウム (Al O又は AIO )、酸ィ匕チタン (TiO
2 X 2 3 X 3 又は TiO )、酸化イットリウム（Y O又は YO )、酸化ゲルマニウム（GeO又は GeO
X 2 3 X 2 X
)、酸化亜鉛 (ZnO)、酸化マグネシウム（MgO)、酸ィ匕カルシウム（CaO)、ホウ酸 (B
2
O )、酸化ストロンチウム（SrO)、酸化バリウム（BaO)、酸化鉛（PbO)、ジルコニァ（
3
ZrO )、酸ィ匕ナトリウム (Na 0)、酸化リチウム (Li 0)、酸ィ匕カリウム (K O)等を挙げ
2 2 2 2
ることがでさる。
尚、上記の無機化合物中の Xは、 l≤x≤3の範囲内の値である。
また、層間絶縁膜に耐熱性が要求される場合には、アクリル榭脂、ポリイミド榭脂、 フッ素化ポリイミド、環状ポリオレフイン、エポキシ榭脂、無機酸化物を使用することが 好ましい。
尚、これら層間絶縁膜は、有機質の場合、感光性基を導入してフォトリソグラフィー 法で所望のパターンに加工する力 印刷手法によって所望のパターンに形成するこ とがでさる。
厚さは、表示の精細度、有機 ELと組み合わせられる他の部材の凹凸にもよるが、 好ましくは、 10nm〜 lmmの範囲内の値とすることが好ましい。その理由は、このよう に構成することにより、 TFT又は下部電極パターン等の凹凸を十分に平坦ィ匕できる ためである。
従って、層間絶縁膜の厚さを、例えば 100nm〜100 mの範囲内の値とすること が好ましぐより好ましくは ΙΟΟηπ！〜 10 mの範囲内の値とするのがよい。 [0055] (6)バリア膜
有機 EL基板上には、さらにバリア膜を配置することが好ましい。有機 ELは、水分、 酸素で劣化しやすいので、ノリア膜により、これらを遮断する。
具体的には、 SiO、 SiOx、 SiOxNy、 Si N、 Al O、 A10xNy、 TiO、 TiOx、 Si
2 3 4 2 3 2
A10xNy、 TiA10x、 TiAlOxNy, SiTiOx、 SiTiOxNy等の透明無機物が好ましい このような透明無機物を用いる場合には、有機 ELを劣化させないように、低温（10 0°C以下)で、成膜速度を遅くして成膜するのが好ましぐ具体的にはスパッタリング、 蒸着、 CVD等の方法が好ましい。
また、これらの透明無機物は、非晶質 (アモルファス)であることが、水分、酸素、低 分子モノマー等の遮断効果が高ぐ有機 EL素子の劣化を制御するので好ましい。
[0056] このようなバリア膜は、厚さを 10nm〜 lmmとすることが好ましい。
この理由は、ノリア膜の厚さが 10nm未満となると、水分や酸素の透過量が大きくな る場合があり、一方、ノリア膜の厚さが lmmを超えると、全体として膜厚が厚くなり薄 型化できな 、場合があるためである。
また、このような理由から、ノリア膜の厚さを 10ηπι〜100 /ζ πιとすることがより好まし い。
[0057] 3.封止媒体
封止媒体は、有機 EL基板と色変換基板の間に介在し、色変換基板から発生する 水分、モノマーを遮断したり、有機 EL素子力 の発光を効率よく色変換層に取り入 れるための屈折率調整を行う。
封止媒体の材料としては、透明榭脂、封止液が挙げられる。
封止媒体を構成する材料として用いることができる透明榭脂としては、ポリフエニル メタタリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ ο クロロスチレン、ポリ ο ナフチ ルメタタリレート、ポリビュルナフタレン、ポリビュルカルバゾール、フルオレン骨格含 有ポリエステル等が挙げられる。また、後述する封止接着剤も透明であれば、使用す ることがでさる。
また、封止媒体を構成する材料として用いることができる封止液としては、フッ素化 炭化水素、フッ素化ォレフインのオリゴマー等が挙げられる。
尚、芳香族環含有化合物、フルオレン骨格含有化合物、臭素含有化合物又はィォ ゥ含有化合物、さらに、高屈折率の化合物、例えば、アルコキシチタン等の金属化合 物（ジメトキシチタンや、ジエトキシチタン）、アルコキシチタン等を添加して屈折率を 調整してちょい。
封止媒体の屈折率の調整は、バリア膜または上部電極の屈折率より小さぐ色変換 層 (特に蛍光体層）の屈折率より大きくするのが、各層、膜間の界面反射を小さくでき るので好ましい。
[0058] 4.封止接着層
封止接着層は、有機 EL表示装置の表示部周辺部にて、有機 EL基板と色変換基 板を接着する層である。
具体的には、紫外線硬化型榭脂や、可視光硬化型榭脂、熱硬化型榭脂又はそれ らを用いた接着剤から構成することも好ましい。これらの具体例としては、ラックストラ ック LCR0278や、 0242D ( 、ずれも東亜合成（株）製）、 TB3113 (エポキシ系：スリ 一ボンド (株)製）、ベネフィックス VL (アクリル系：ァーデル (株)製)等の市販品が挙 げられる。
[実施例]
[0059] 実施例 1
(l)TFT基板の作製
図 7 (a)〜（i)は、ポリシリコン TFTの形成工程を示す図である。また、図 8は、ポリシ リコン TFTを含む電気スィッチ接続構造を示す回路図であり、図 9はポリシリコン TFT を含む電気スィッチ接続構造を示す平面透視図である。
まず、 112mm X 143mm X l . 1mmのガラス基板 10 (OA2ガラス、 日本電気硝子 (株）製）上に、減圧 CVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition, LP CVD)等の手法により、 a— Si層 12を積層した（図 7 (a) )。次に、 KrF (248nm)レ 一ザ等のエキシマーレーザを α— Si層 12に照射して、ァニール結晶化を行い、ポリ シリコンとした（図 7 (b) )。このポリシリコンを、フォトリソグラフィにより、アイランド状に パターンィ匕した（図 7 (c) )。得られたアイランド化ポリシリコン 13及び基板 10の表面に 、絶縁ゲート材料 14をィ匕学蒸着 (CVD)等により積層して、ゲート酸ィ匕物絶縁層 14と した（図 7 (d) )。次に、ゲート電極 15を、蒸着又はスパッタリングで成膜して形成し（ 図 7(e))、ゲート電極 15をパターユングするとともに、陽極酸ィ匕を行った（図 7(f)〜（ h) )。さら〖こ、イオンドーピング (イオン注入）により、ドーピング領域を形成し、それに より活性層を形成して、ソース 16及びドレイン 17とし、ポリシリコン TFTを形成した（図 7 (i) )。この際、ゲート電極 15 (及び図 8の走査電極 21、コンデンサー 28の底部電極 )を Al、 TFTのソース 16及びドレイン 17を n+型とした。
[0060] 次に、得られた活性層上に、層間絶縁膜 (SiO )を 500nmの膜厚で CRCVD法に
2
て形成した後、信号電極線 22及び共通電極線 23、コンデンサ上部電極 (A1)の形成 と、第 2のトランジスタ（Tr2) 27のソース電極と共通電極との連結、第 1のトランジスタ (Trl) 26のドレインと信号電極との連結を行った（図 8、図 9)。各 TFTと各電極の連 結は、適宜、層間絶縁膜 SiOを弗酸によるウエットエッチングにより開口して行った。
2
次に、 A1と IZO (インジウム亜鉛酸ィ匕物）を順次、スパッタリングにより、それぞれ 20 00 A、 1300 Aで成膜した。この基板上にポジ型レジスト（HPR204 :富士フィルムァ ーチ製）をスピンコートし、 100 m X 320 μ mのドット状のパターンになるようなフォト マスクを介して、紫外線露光し、 TMAH (テトラメチルアンモ-ゥムヒドロキシド）の現 像液で現像し、 130°Cでベータし、レジストパターンを得た。
次に、 5%蓚酸からなる IZOエツチャントにて、露出している部分の IZOをエツチン グし、次に燐酸 Z酢酸 Z硝酸の混酸水溶液にて、 A1をエッチングした。次に、レジス トをエタノールアミンを主成分とする剥離液（106：東京応化工業製)で処理して、 A1 ZIZOパターン（下部電極：陽極)を得た。
この際、 Tr2 27と下部電極 42が開口部 Xを介して接続された（図 9)。
次に、第二の層間絶縁膜として、黒色のネガ型レジスト (V259BK:新日鉄化学社 製)をスピンコートし、紫外線露光し、 TMAH (テトラメチルアンモ-ゥムヒドロキシド） の現像液で現像した。次に、 220°Cでベータして、 A1/IZOのエッジを被覆した (膜 厚 1 m、 IZOの開口部が 90 m X 310 m)有機膜の層間絶縁膜を形成した（図 示せず)。
[0061] (2)有機 EL素子の作製 このようにして得られた層間絶縁膜付き基板を純水及びイソプロピルアルコール中 で超音波洗浄し、 Airブローにて乾燥後、 UV洗浄した。
次に、 TFT基板を、有機蒸着装置（日本真空技術製）に移動し、基板ホルダーに 基板を固定した。尚、予め、それぞれのモリブテン製の加熱ボートに、正孔注入材料 として、 4, 4，， 4，，—トリス [N— (3—メチルフエ-ル）— N—フエ-ルァミノ]トリフエ- ルァミン（MTDATA)、 4, 4，—ビス [N— (1—ナフチル）—N—フエ-ルァミノ]ビフ ェ-ル（NPD)、発光材料のホストとして、 4, 4，—ビス（2, 2—ジフエ-ルビ-ル）ビフ ェ-ル（DPVBi)、ドーパントとして、 1, 4—ビス [4— (N, N—ジフエ-ルアミノスチリ ルベンゼン）] (DPAVB)、電子注入材料及び陰極として、トリス（8—キノリノール)ァ ルミ-ゥム (Alq)と Liをそれぞれ仕込み、さらに陰極の取出し電極として IZO (前出） ターゲットを別のスパッタリング槽に装着した。
[0062] その後、真空槽を 5 X 10_7torrまで減圧にしたのち、以下の順序で正孔注入層か ら陰極まで途中で真空を破らず一回の真空引きで順次積層した。
まず、正孔注入層としては、 MTDATAを蒸着速度 0. 1〜0. 3nmZ秒、膜厚 60η m及び、 NPDを蒸着速度 0. 1〜0. 3nmZ秒、膜厚 20nm、発光層としては、 DPV Biと DPAVBをそれぞれ蒸着速度 0. 1〜0. 3nmZ秒、蒸着速度 0. 03〜0. 05nm /秒を共蒸着して膜厚 50nm、電子注入層としては、 Alqを蒸着速度 0. 1〜0. 3nm Z秒、膜厚 20nm、さら〖こ、陰極として、 Alqと Liをそれぞれ蒸着速度 0. 1〜0. 3nm Z秒、 0. 005nmZ秒で共蒸着し、膜厚を 20nmとした。
次に、基板をスパッタリング槽に移動し、陰極の取り出し電極として IZOを、成膜速 度 0. 1〜0. 3nmZ秒で、膜厚 200nmとし、有機 EL素子を作製した。
[0063] (3)バリア膜の作製と有機 EL基板の完成
次に、ノ リア膜として、有機 EL素子の IZO電極上に透明無機膜として SiOxNy(0 /O + N = 50%： Atomic ratio)を低温 CVDにより 200nmの厚さで成膜した。これ により、有機 EL基板を得た。
[0064] (4)色変換基板 (透明基板と色変換層）の作製
102mmX 133mm X I. 1mmの支持基板（透明基板）（OA2ガラス：日本電気硝 子社製)上に、緑色カラーフィルタの材料として、 V259G (新日鉄化学社製)をスピン コートし、長方形（100 /z mライン、 230 /z mギャップ）のストライプパターンが 320本 得られるようなフォトマスクを介して、紫外線露光し、 2%炭酸ナトリウム水溶液で現像 後、 200°Cでベータして、緑色カラーフィルタ (膜厚 1. 5 m)のパターンを形成した 次に、赤色カラーフィルタの材料として、 V259R (新日鉄化学社製)をスピンコート し、長方形（100 μ mライン、 230 μ mギャップ）のストライプパターンが 320本得られ るようなフォトマスクを介して、紫外線露光し、 2%炭酸ナトリウム水溶液で現像後、 20 0°Cでベータして、緑色カラーフィルタに隣接した赤色カラーフィルタ (膜厚 1. 5 m) のパターンを形成した。
[0065] 次に、透明な隔壁材料として VPA204ZP5. 4— 2 (新日鉄化学社製)をスピンコ ートし、格子状のパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光し、 2%炭酸ナ トリウム水溶液で現像後、 200°Cでベータして、透明な隔壁 (膜厚 25 m)のパターン を形成した。ここで、本透明な隔壁は、波長 400nm〜700nmの可視領域における 光の透過率が 10%を超えている（450nmで透過率が 95%)。また、格子状パターン のライン幅は 20 μ mであり、開口部分は 90 mX 310 mである（開口率は 77%)。 従って、この透明な隔壁のアスペクト比は、高さ（膜厚） Z幅 = 25Z20= 1. 25であ る。
[0066] 次に、青色カラーフィルタの材料として、 3% (対固形分)の銅フタロシアニン顔料（ ビグメントブルー 15： 6)を分散したエポキシ系の熱硬化型インキ（セイコーアドバンス 社製 1300)に分散したインキを調製した。
このインキを、スクリーン印刷にて、カラーフィルタを形成していない隔壁の開口部 に流し込み、 150°C30分処理にて、青色カラーフィルタのパターン (膜厚 20 m)を 形成した。
次に、緑色蛍光体の材料として、 0. 02molZkg (対固形分）となる量のクマリン 6を エポキシ系の熱硬化型インキ（セイコーアドバンス社製 1300)に溶解させたインキを 調製した。
このインキを、スクリーン印刷にて、緑色カラーフィルタ上の隔壁の開口部に流し込 み、 150°C30分処理にて、緑色蛍光体のパターン (膜厚 20 m)を形成した。 次に、赤色蛍光体の材料として、クマリン 6 : 0. 35g、ベーシックバイオレット 11 : 0. 15g、ローダミン 6G : 0. 15gをエポキシ系の熱硬化型インキ（セイコーアドバンス社製 1300、固形分濃度 55%) 90gに溶解させたインキを調製した。
このインキを、スクリーン印刷にて、赤色カラーフィルタ上の隔壁の開口部に流し込 み、 150°C30分処理にて、赤色蛍光体のパターン (膜厚 20 m)を形成して色変換 基板を得た。
[0067] (5)上下基板の貼合わせ
作製した有機 EL基板上の表示領域の周辺部に、光硬化型接着剤 (スリーボンド社 製 TB3113)をディスペンサーにて塗布し、色変換基板を、有機 ELの発光が色変換 基板の色変換層（蛍光体層及び Z又はカラーフィルタ)が受光するように (透明な隔 壁が有機 EL基板の第二の層間絶縁膜の位置と重なるように)位置合わせして、貼り 合わせ後、光硬化型接着剤に紫外線を照射して有機 EL基板と色変換基板を貼り合 わせ、有機 EL表示装置を得た (開口率 77%)。
尚、色変換基板の隔壁間には、封止媒体 (屈折率調整材)として、液状のフッ化炭 化水素 (ダイキン工業製デムナム)を充填してぉ 、た。
[0068] (6)有機 EL表示装置の特性評価
このようにして、アクティブ有機 EL表示装置を作製し、その下部電極 (IZOZA1)と 上部電極取り出し (IZO)に DC7Vの電圧を印加（下部電極：（+ )、上部電極：（一）） したところ、各電極の交差部分 (画素）が発光した。
発光輝度は、色彩色差計 (CS 100,ミノルタ製）にて、青色カラーフィルタ部（青色 画素）で 24cdZm2、 CIE色度座標は、 X=0. 12、 Y=0. 18の青色の発光、緑色蛍 光体層 Ζ緑色カラーフィルタ部（緑色画素）で 72cdZm2、 CIE色度座標は、 X=0. 27、 Y=0. 67の緑色の発光、赤色蛍光体層 Ζ赤色カラーフィルタ部（赤色画素）で 30cdZm2、 CIE色度座標は、 X=0. 64、 Y=0. 35の赤色の発光が得られ、光の 三原色が得られた。従って、白色輝度は、 126cdZm2となった。
尚、このとき、有機 EL基板の発光輝度は 300cdZm2 (全画素発光に相当、各色画 素に対してはその 1Z3に相当）であって、 CIE色度座標は、 X=0. 17、Y=0. 28 の青色の発光であった。 また、蛍光灯 lOOOlux照明下でのコントラスト比 (EL表示装置発光時の輝度：非発 光時の輝度）は、 84 : 1であった。
次に、本装置について、熱サイクル試験（—40°C〜85°C、 100サイクル）を実施し 、実施前後の形態を目視観察及び点灯試験を行ったところ、異常はなかった。
[0069] 実施例 2
実施例 1において、透明な隔壁の下部に、カラーフィルタの形成前に、 1. O /z m膜 厚の薄膜の遮光層（新日鉄化学社製 V259BK)を緑、又は赤色カラーフィルタの形 成条件と同様に形成したこと以外は、同一の条件で有機 EL表示装置を得た。
有機 EL表示装置の特性評価を行ったところ、発光輝度、熱サイクル試験は、同様 な結果であつたが、コントラスト比は、 105 : 1に向上した。これは、透明な隔壁の下部 に薄膜の遮光層を形成したことにより、外光により蛍光体層の励起及び有機 EL基板 力 の反射が抑制されたものと推定される。
[0070] 実施例 3
実施例 1において、透明な隔壁材料として、 10% (対固形分)のチタ-ァ微粒子 (テ イカ社製 MT500HD)を VPA204ZP5. 4— 2 (新日鉄化学社製）に分散したこと以 外は、同一の条件で有機 EL表示装置を得た。
ここで、得られた透明な隔壁の屈折率は、 2. 0であり、カラーフィルタ及び蛍光体層 の屈折率 1. 5〜1. 6より、 0. 4以上大きくなつた。
有機 EL表示装置の特性評価を行ったところ、青色カラーフィルタ部 (青色画素)で CIE色度座標は、 X=0. 12、Y=0. 16の青色の発光、緑色蛍光体層 Ζ緑色カラー フィルタ部（緑色画素）で CIE色度座標は、 Χ=0. 25、 Υ=0. 68の緑色の発光、赤 色蛍光体層 Ζ赤色カラーフィルタ部（赤色画素）で CIE色度座標は、 Χ=0. 65、 Υ =0. 35の赤色の発光が得られ、実施例 1より、色再現性 (色純度）が向上した。 これは、隔壁の屈折率をカラーフィルタ及び蛍光体層の屈折率と異なるものとしたこ とにより、色変換層間の光の混ざりこみが少なくなつたためと推定される。
[0071] 実施例 4
実施例 1において、透明な隔壁を形成後、隔壁間にポジ型レジスト（富士フィルムァ ーチ製 HPR204)パターン (膜厚 1. 5 /z m)をフォトリソグラフィ一法にて形成後、反 射層として Alを基板全面に蒸着して、隔壁間のポジ型レジストパターン及び A1膜を 有機アルカリ (長瀬産業製 N303)にて剥離して、隔壁の側面に A1膜 (膜厚 1500A) を形成したこと以外は、実施例 1と同一の条件で有機 EL表示装置を得た。
有機 EL表示装置の特性評価を行ったところ、発光輝度は、色彩色差計 (CS100, ミノルタ製）にて、青色カラーフィルタ部（青色画素）で 27cdZm2、 CIE色度座標は、 X=0. 12、Y=0. 16の青色の発光、緑色蛍光体層 Ζ緑色カラーフィルタ部（緑色 画素）で 80cdZm2、 CIE色度座標は、 X=0. 25、 Y=0. 68の緑色の発光、赤色蛍 光体層 Ζ赤色カラーフィルタ部（赤色画素）で 33cdZm2、 CIE色度座標は、 X=0. 65、 Y=0. 35の赤色の発光が得られ、光の三原色が得られた。従って、白色輝度 は、 140cdZm2となり、実施例 1よりも、発光輝度及び色再現性 (色純度）が向上した これは、隔壁の少なくとも側面に A1を配置したことにより、色変換層から発した光が 反射層により有効に表示に利用され、かつ、色変換層間の光の混ざりこみが少なくな つたためと推定される。
[0072] 実施例 5
実施例 1において、透明な隔壁の断面形状を逆テーパー状 (逆台形状）にしたこと 以外は、同様に有機 EL表示装置を作製した。即ち、透明隔壁材料 (VPA204ZP5 . 4— 2)をスビーンコート後、紫外線露光量を実施例 1の 1Z3とした。これにより、格 子状パターンの形状が逆テーパー状 (逆台形状)となり、上底 (有機 EL側）が 20 m 幅、下底 (色変換基板側）力 S12 m幅、膜厚 25 μ mとなった。
このような透明隔壁を用いると、青色カラーフィルタ、緑色蛍光体 Z緑色カラーフィ ルタ、赤色蛍光体 Z赤色カラーフィルタの色変換層のパターンの表面力 実施例 1よ り平面化した。これによつて、各発光色間の色度のばらつきは、 0. 02以内となった。
[0073] 実施例 6
実施例 1において、赤色蛍光体の材料として、半導体ナノクリスタル：（CdSe) ZnS を用いた。即ち、酢酸カドミウム二水和物（0. 5g)及びテトラデシルホスホン酸 (TDP A) (1. 6g)を、 5mlのトリオクチルホスフィン (TOP)に加えた。窒素雰囲気のもと、溶 液を 230°Cに加熱し、 1時間撹拌した。 60°Cまで冷却後、セレン 0. 2gを含む TOP溶 液 2mlを加え原料溶液とした。
トリオクチルホスフィンオキサイド (TOPO) (10g)を三口フラスコにとり、 195°Cで 1 時間真空乾燥した。窒素ガスにて大気圧に戻し、窒素雰囲気のまま 270°Cまで加熱 し、系を撹拌しながら前記原料溶液 1. 5mlを一気に加えた。反応 (コア成長反応）は 、反応溶液の蛍光スペクトルを随時確認しながら進行させた。ナノクリスタルが 615η mに蛍光ピークを有するところで、反応溶液を 60°Cまで冷却し反応の進行を停止さ せた。
ブタノール 20mlを加えて半導体ナノクリスタル (コア）を沈殿させ、遠心分離により 分離して減圧乾燥した。
TOPO (5g)を三口フラスコにとり、 195°Cで 1時間真空乾燥した。窒素ガスにて大 気圧に戻し、窒素雰囲気のまま 60°Cまで冷却して TOP (0. 5ml)及び 0. 5mlのへキ サンに懸濁させた上記半導体ナノクリスタル (コア） (0. 05g)を加えた。減圧下、 100 °Cで 1時間撹拌した後、 160°Cに昇温し窒素ガスにて大気圧に戻した (溶液 A)。 別途調製した溶液 B (ジェチル亜鉛の 1N濃度 n—へキサン溶液 0. 7mlとビス（トリメ チルシリル)スルフイド（0. 13g)を TOP3mlに溶解した）を 30分力、けて 160。Cに保つ た溶液 Aに滴下した。 90°Cに降温しさらに 2時間撹拌を続けた。 60°Cに降温しブタノ ール 20mlをカ卩えて半導体ナノクリスタル（コア： CdSeZシェル： ZnS)を沈殿させ、遠 心分離により分離して減圧乾燥した。
次に、得られた半導体ナノクリスタルを、バインダー榭脂として、エポキシ系の熱硬 化型インキ（セイコーアドバンス社製 1300)中に、半導体ナノクリスタルの対固形分濃 度が 28wt% (体積比率 7vol%)になるように分散し、半導体ナノクリスタル： (CdSe) ZnSを用いた赤色蛍光材料を調製した。
以下、実施例 1と同様に赤色蛍光体パターン (膜厚 20 /z m)を形成して色変換基板 を得て、さらに、有機 EL表示装置を得た。
この有機 EL表示装置の特性評価の結果、赤色蛍光体 Z赤色カラーフィルタ部 (赤 色画素）で 45cdZm2で、 CIE色度座標は、 X=0. 65, Y=0. 34と、赤色の発光効 率、色度が向上した。
さらに、緑色蛍光体 Ζ緑色カラーフィルタ部（緑色画素）の CIE色度座標は、 Χ=0 . 25, Y=0. 68に向上し、有機 EL表示装置の色再現性が向上した。 この緑色画素部の色度向上は、半導体ナノクリスタル微粒子を使用したため、赤色 蛍光体層の平均屈折率が高くなり、透明な隔壁との屈折率差が大きくなつたため、赤 色変換層からの発光の、隣接する緑色変換層への混じり込みが減ったためと考えら れる。
[0074] 比較例 1 (厚膜の遮光層）
実施例 1にお!、て、透明な隔壁の代わりに、厚膜 (膜厚 25 μ m)の遮光層（新日鉄 化学社製 V259BK)を形成しょうとした力 ライン幅 20 mでは、紫外線が十分透過 せず、パターン形成が不可能であった。
そこで、ライン幅を 55 mとして、遮光層を得ることができた。これにより開口部分は 55 mX 275 mである（開口率は 42%)。従って、この厚膜の遮光層のアスペクト 比は、高さ（膜厚) Z幅 = 25Z55 = 0. 45である。
この色変換基板を用いて有機 EL表示装置を実施例 1と同一の条件で得た。
有機 EL表示装置の特性評価を実施例 1と同様に行ったところ、発光輝度は、色彩 色差計 (CS100,ミノルタ製）にて、青色カラーフィルタ部（青色画素）で 13cdZm2、 CIE色度座標は、 X=0. 12、Y=0. 16の青色の発光、緑色蛍光体層 Ζ緑色カラー フィルタ部（緑色画素）で 39cdZm2、 CIE色度座標は、 X=0. 25、Y=0. 68の緑 色の発光、赤色蛍光体層 Ζ赤色カラーフィルタ部（赤色画素）で 16cdZm2、 CIE色 度座標は、 X=0. 65、 Y=0. 35の赤色の発光が得られ、光の三原色が得られた。 従って、白色輝度は、 68cd/m2となり、実施例 1より著しく発光輝度が低下した。 これは、遮光層が高精細パターンィ匕できないため、色変換基板の開口率が著しく 小さくなり、高精細の有機 EL表示装置の発光輝度 (発光効率)が十分得られなつて しまったためである。
[0075] 比較例 2 (スぺーサ機能なし）
実施例 1において、透明な隔壁を研磨して、色変換層の膜厚をほぼ同じとした (膜 厚 20 μ m)色変換基板を得た。この色変換基板上に光硬化型接着剤 (スリーボンド 社製 TB3113)を全面に塗布し、色変換基板を、有機 ELの発光が色変換基板の色 変換層（蛍光体層及び Z又はカラーフィルタ)が受光するように (透明な隔壁が有機 EL基板の第二の層間絶縁膜の位置と重なるように)位置合わせして、貼り合わせ後 、光硬化型接着剤に紫外線を照射して有機 EL基板と色変換基板を貼り合わせ、有 機 EL表示装置を得た。
次に、本装置について、熱サイクル試験（—40°C〜85°C、 100サイクル）を実施し 、実施前後の形態を目視観察及び点灯試験を行ったところ、応力の発生により、有 機 EL基板の有機層の剥離によって、点灯しない画素が多発した。
産業上の利用可能性
本発明の有機 EL表示装置は、民生用又は産業用ディスプレイ、例えば、携帯表示 端末用ディスプレイ、カーナビゲーシヨンやインパネ等の車載ディスプレイ、 OA (オフ イス'オートメーション)用パーソナルコンピュータ、 TV (テレビ受像器)又は、 FA (ファ クトリー ·オートメーション)用表示機器等に用いられる。特に、薄型、平面のモノカラ 一、マルチカラー又はフルカラーディスプレイ等に用いられる。

Claims

請求の範囲
[1] 第一の基板上に有機 EL素子が形成されている有機 EL基板と、
第二の基板上に色変換層が形成されている色変換基板とが、
前記有機 EL素子と前記色変換層を対向させて、配置されていて、
前記色変換基板の色変換層間に、色変換層より厚い透明な壁があり、 前記壁が色変換層を分離する隔壁であるとともに、前記有機 EL基板と色変換基板 のスぺーサであり、
前記壁の間に、前記色変換層と共に封止媒体がある、有機 EL表示装置。
[2] 前記透明な壁の下部及び Z又は上部に遮光層が形成されている請求項 1記載の 有機 EL表示装置。
[3] 前記透明な壁の屈折率が、前記色変換層の屈折率と異なる請求項 1記載の有機 E L表示装置。
[4] 前記透明な壁の側面が可視光を反射する機能を有する請求項 1記載の有機 EL表 示装置。
[5] 前記透明な壁の側面に、可視光を反射する層が形成されている請求項 4記載の有 機 EL表示装置。
[6] 前記透明な壁の幅が、第一の基板力 第二の基板に向力つて、漸次又は段階的 に小さくなる請求項 1記載の有機 EL表示装置。
[7] 前記色変換層が半導体微粒子を含む請求項 1記載の有機 EL表示装置。
[8] 前記色変換層が、蛍光体層及び Z又はカラーフィルタからなる請求項 1記載の有 機 EL表示装置。
[9] 前記有機 EL素子がアクティブ駆動される請求項 1記載の有機 EL表示装置。
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